高價(jià)格EUV光刻,何去何從?
在摩爾定律的推動(dòng)下,幾十年來(lái),半導(dǎo)體行業(yè)一直在好轉(zhuǎn)。
隨著工藝流程的不斷發(fā)展,臺(tái)積電、三星、英特爾等晶圓代工廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)進(jìn)入先進(jìn)的工藝跑道。在這個(gè)過(guò)程中,EUV極紫外線雕刻設(shè)備已經(jīng)成為各個(gè)廠商爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)。
據(jù)悉,2024-2025年,臺(tái)積電將接受60臺(tái)EUV光刻機(jī),估計(jì)總費(fèi)用將超過(guò)122億美元;英特爾率先擁抱世界上第一臺(tái)High NA EUV光刻機(jī);三星也在向High NA EUV光刻機(jī)渴望嘗試追逐臺(tái)積電。
在EUV光刻機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)背后,各種晶圓廠商也有同樣的痛苦。其中,對(duì)于半導(dǎo)體廠商來(lái)說(shuō),昂貴的光刻機(jī)成本無(wú)疑是巨大的壓力。
據(jù)報(bào)道,目前0.33NA EUV光刻機(jī)每臺(tái)售價(jià)約1.81億美元,新一代High-NA(0.55NA) EUV增加到2.9-3.62億美元。ASML將計(jì)劃在進(jìn)入1納米以下的埃米世代后推出更先進(jìn)的Hyper。-NAEUV光刻機(jī)設(shè)備(0.75NA)的價(jià)格可能超過(guò)7.24億美元。
光刻機(jī)ASML路線圖
臺(tái)積電、三星、英特爾等半導(dǎo)體晶圓代工廠商在這種價(jià)格壓力下一度望而卻步。
例如,2023年英特爾代工業(yè)務(wù)虧損70億美元,其原因之一是使用下一代EUV光刻機(jī)造成成本負(fù)擔(dān);臺(tái)積電多次指出,下一代EUV設(shè)備價(jià)格過(guò)高,甚至說(shuō)A16先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)不一定需要High NA EUV;而且三星陷入良率瓶頸,面對(duì)如此昂貴的設(shè)備成本,同樣非常掙扎,High在其SF1.4節(jié)點(diǎn)宣傳中甚至沒(méi)有提到。 NA。
可以看出,在規(guī)劃未來(lái)工藝時(shí),設(shè)備成本問(wèn)題已經(jīng)成為各先進(jìn)制程代工廠的重要考慮因素。
在這種背景下,“降本”和“替代”成為EUV光刻機(jī)眼前的兩種選擇。
EUV光刻降本,多路進(jìn)攻
FEL,取代EUV-LPP燈源
EUV光刻機(jī)之所以如此昂貴,一個(gè)關(guān)鍵原因是EUV光源的生產(chǎn)使用了目前地球上最強(qiáng)大的商用激光器,通過(guò)轟擊金屬錫滴產(chǎn)生了13.5nm EUV燈源。
目前ASML使用的激光等離子體EUV燈源(EUV-LPP)光源價(jià)格昂貴,效率低下,光電轉(zhuǎn)換率僅為3%-5%。
對(duì)于這一點(diǎn),正在醞釀一個(gè)非常規(guī)的替代方案。日本高能加速器研究機(jī)構(gòu)(KEK)一些研究人員認(rèn)為,如果利用粒子加速器的力量,獲得EUV燈源可能會(huì)更便宜、更快、更高效。
事實(shí)上,科研人員很早就看到了自由電荷激光器,它是由粒子加速器產(chǎn)生的。(FEL)從而產(chǎn)生強(qiáng)大的EUV燈源概率。
FEL利用電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生超強(qiáng)激光,其效率是普通EUV燈源的兩倍,能量轉(zhuǎn)化率超過(guò)30%,而且具有成本低、功率大等優(yōu)點(diǎn)。FEL燈源在功耗方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于EUV-LPP燈源。
“KEK高級(jí)燈源研究員說(shuō):”EUV-FEL光束的巨大功率、狹窄的光譜寬度和其它特性使其適用于未來(lái)光刻的EUV燈源。
此外,EUV-FEL也可以升級(jí)為BEUV-FEL,使用較短的波長(zhǎng)(6.6-6.7 nm)實(shí)現(xiàn)更細(xì)致的圖案化。為了實(shí)現(xiàn)High,它還可以可變地控制FEL光的偏振。 NA光刻。
據(jù)報(bào)道,目前業(yè)內(nèi)已設(shè)計(jì)了一種基于能量回收的放療設(shè)備。(ERL)FEL燈源用于未來(lái)的光刻,并對(duì)主要部件進(jìn)行了研究和開(kāi)發(fā)。FEL燈源通過(guò)EUV功率升級(jí)為BEUV-FEL、High NA光刻的偏振控制、功耗和每臺(tái)光刻機(jī)的成本都有很多優(yōu)點(diǎn)。
EUV-FEL燈源被稱為未來(lái)光刻最有前途的光源,應(yīng)該進(jìn)一步推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化。
使用材料,EUV圖案化的革命
去年開(kāi)發(fā)了Centura,以使芯片制造商在不增加EUV雙重圖案化成本、復(fù)雜性和能源和材料消耗的情況下,繼續(xù)縮小設(shè)計(jì),應(yīng)用材料與領(lǐng)先客戶密切合作。 Sculpta圖案化系統(tǒng)。
基于此,芯片制造商可以打印單個(gè)EUV圖案,然后使用Sculpta系統(tǒng)在任何選擇的方向拉長(zhǎng)形狀,以減少特征之間的空間,提高圖案密度。由于最終圖案是由單個(gè)模具組成的,因此降低了設(shè)計(jì)成本和復(fù)雜性,消除了雙圖案對(duì)齊誤差的良率風(fēng)險(xiǎn)。
簡(jiǎn)而言之,原本需要兩次EUV曝光才能完成的過(guò)程,現(xiàn)在借助應(yīng)用材料公司來(lái)完成。 Centura Sculpta圖案化系統(tǒng),只需一次EUV曝光即可完成。
同時(shí),EUV雙重圖案化還需要許多額外的制造工藝步驟,包括CVD圖案化膜沉積、CMP清洗、光刻膠沉積和清洗、EUV光刻、電子束計(jì)量、圖案化膜蝕刻和晶圓清洗等。
Sculpta系統(tǒng)可以為芯片制造商提供替代的每個(gè)EUV雙圖案序列:
- 每月生產(chǎn)能力每10萬(wàn)片晶圓可以節(jié)省2.5億美元的資金成本。
- 每個(gè)晶圓可以節(jié)省約50美元的制造成本。
- 每個(gè)晶圓節(jié)能超過(guò)15千瓦時(shí)
- 每個(gè)晶圓都可以直接減少0.35千克二氧化碳的排放量。
- 每個(gè)晶圓節(jié)約15升水
Prabubu總經(jīng)理,應(yīng)用材料資深副總裁,半導(dǎo)體產(chǎn)品業(yè)務(wù)組總經(jīng)理 Raja表示,新的Sculpta系統(tǒng)充分證明了材料工程的進(jìn)步,可以加強(qiáng)EUV光刻技術(shù),幫助芯片制造商最大限度地提高芯片面積和成本,解決先進(jìn)芯片工藝日益增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境挑戰(zhàn)。Sculpta系統(tǒng)獨(dú)特的圖案成形技術(shù),結(jié)合了應(yīng)用材料公司在帶狀離子束和材料去除技術(shù)方面的濃厚專業(yè)知識(shí),為圖案工程師提供了突破性的創(chuàng)新工具。
DanntechInsights副主席 Hutcheson表示,應(yīng)用材料公司的新型Sculpta系統(tǒng)是一場(chǎng)圖案化的革命,為芯片制造商帶來(lái)了全新的功能。為了提高芯片的功耗、性能、面積和成本,降低設(shè)計(jì)成本、能源和材料消耗,我們應(yīng)該在行業(yè)不斷突破芯片擴(kuò)展極限的同時(shí),突破應(yīng)用材料公司的圖案成形技術(shù)。
自CMP引進(jìn)以來(lái),Sculpta一直是晶圓制造最具創(chuàng)新性的新工藝步驟,受到領(lǐng)先芯片制造商的高度重視,并被選為大規(guī)模邏輯制造中多個(gè)步驟的記錄生產(chǎn)設(shè)備。
今年2月,應(yīng)用材料推出了新的電子束測(cè)量?jī)x器,專門用于精確測(cè)量EUV和新的High。-NA 半導(dǎo)體器件EUV光刻技術(shù)的關(guān)鍵尺寸,可以有效地降低光刻技術(shù)的成本。
據(jù)報(bào)道,該設(shè)備被稱為VeritySEM 十大關(guān)鍵尺寸掃描電子顯微鏡(CD-SEM)檢測(cè)系統(tǒng)。
根據(jù)應(yīng)用材料公司的說(shuō)法,與傳統(tǒng)的CD-SEM相比,該設(shè)備可以以較低的能量實(shí)現(xiàn)兩倍的分辨率,并提高30%的掃描速度。該設(shè)備領(lǐng)先的分辨率和掃描速度提高了EUV和High-NA 為了幫助芯片制造商加快工藝開(kāi)發(fā),最大限度地提高大批量生產(chǎn),EUV光刻和蝕刻工藝的控制。
“VeritySEM 10是CD-SEM技術(shù)的突破,解決了“應(yīng)用材料公司顯像和過(guò)程控制集團(tuán)副總裁Keith”的計(jì)量挑戰(zhàn),這是近期塑造行業(yè)的重大技術(shù)變化帶來(lái)的。 Wells說(shuō),“這個(gè)系統(tǒng)獨(dú)特地結(jié)合了低著陸能量、高分辨率和更快的顯像速度,對(duì)High有好處-NA EUV、GAA晶體管和高密度3D NAND鋪平道路。”
處理EUV雙重圖案挑戰(zhàn)的東京電子
Acrevia工具是東京電子公司推出的一種新型氣體團(tuán)聚光束。 (GCB) 該系統(tǒng)是專門為細(xì)化EUV光刻而設(shè)計(jì)的圖案。
該工具采用低損傷表面處理,可用于各種用途,包括減少即將推出的節(jié)點(diǎn)EUV的多重圖案化使用,增強(qiáng)線沿粗糙度,減少性能變化,減少隨機(jī)光刻缺陷,最終降低芯片制造成本,提高效率。
眾所周知,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的EUV圖案化工藝流程包括八個(gè)關(guān)鍵步驟:晶圓沉積、化學(xué)機(jī)械拋光清洗、光刻、測(cè)量、圖案蝕刻、清洗、測(cè)量和晶圓蝕刻。除了晶圓蝕刻,所有步驟都是重復(fù)的,以便進(jìn)行雙重圖案化。
但是,雙重圖案化 EUV 技術(shù)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),包括成本上升、良率可能下降和生產(chǎn)周期延長(zhǎng)。東京電子建議將其Acrevia工具插入生產(chǎn)過(guò)程中,而不是光刻圖案化和后續(xù)干蝕刻步驟后的雙圖案化。如有必要,Acrevia工具也可用于改進(jìn)雙重甚至三重EUV圖案。
雖然Acrevia工具不能取代雙重或三重EUV圖案,但是它可以減少使用量,改進(jìn)圖案,從而提高性能和良率,這一點(diǎn)非常重要。
此外,由于EUV光刻技術(shù)會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)效應(yīng),這些效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致隨機(jī)橋接缺陷和線條邊緣粗糙度差等問(wèn)題。由于這些缺陷是隨機(jī)的,很難檢測(cè)到。即使使用EUV雙圖案化,這些缺陷也不能完全消除。東京電子表示,其圖案細(xì)化工具可以提高圖案外壁線條邊緣的粗糙度 (LER) 并且減少隨機(jī)光刻缺陷,從而提高良率。
綜上所述,Acrevia采用了東京電子原創(chuàng)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)高蝕刻率和低損傷圖案化。Acrevia將進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模,并在日益具有挑戰(zhàn)性的先進(jìn)圖案領(lǐng)域最大限度地提高生產(chǎn)率。
EUV光刻,取代困境
極紫外光(EUV)光刻技術(shù)是目前最先進(jìn)的光刻技術(shù),可用于制造工藝小于7nm的芯片,但面臨著技術(shù)難、成本高、工藝復(fù)雜、供應(yīng)鏈封閉等問(wèn)題和挑戰(zhàn)。
所以,許多研究機(jī)構(gòu)和公司都在探索其他先進(jìn)的工藝技術(shù),試圖挑戰(zhàn)ASML在超精細(xì)工藝芯片制造設(shè)備方面的主導(dǎo)地位。
納米壓印技術(shù)(NIL)
納米壓?。∟IL)技術(shù)是將印有電路圖案的模具壓在晶圓表面的耐腐蝕劑上,通過(guò)類似印章的方式制造集成電路,將模具上的精細(xì)電路圖案轉(zhuǎn)移到晶圓上,可以在單個(gè)模具中產(chǎn)生復(fù)雜的二維或三維電路圖案。

與光學(xué)光刻工藝相比,紫外納米壓印光刻
可以理解為,納米壓印技術(shù)制造的芯片,就像蓋章一樣,在印章(掩膜)上刻上柵欄長(zhǎng)度只有幾納米的電路,然后在橡皮泥(壓印膠)上蓋上印章,實(shí)現(xiàn)圖形轉(zhuǎn)移,然后通過(guò)熱或紫外線照明固化轉(zhuǎn)移的圖形,完成微納加工的“雕刻”步驟。
作者在之前的文章《納米壓花終于走上舞臺(tái)了嗎?”中提到,與傳統(tǒng)的雕刻技術(shù)相比,首先,納米壓花技術(shù)可以大大降低制造成本,而不需要復(fù)雜的光路系統(tǒng)和昂貴的燈源。
此外,納米壓花的模板設(shè)計(jì)比光刻機(jī)的覆膜圖案更簡(jiǎn)單,壓花圖案的大小完全由模板上的圖案決定,因此不會(huì)受到傳統(tǒng)光刻膠技術(shù)中光源波長(zhǎng)和光學(xué)衍射的限制和影響。納米壓花技術(shù)忠實(shí)地還原了分辨率更高、均勻性更大的圖案,而不是光刻設(shè)備產(chǎn)生的圖案。
同時(shí),納米壓花技術(shù)只要提前在掩膜上制作圖案,即使是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也能一次形成,同時(shí)避免了傳統(tǒng)光刻技術(shù)中的反復(fù)曝光,進(jìn)一步提高了成本優(yōu)勢(shì)。據(jù)日經(jīng)中文網(wǎng)報(bào)道,納米壓花可以節(jié)省一些成本很高的光刻過(guò)程。與極紫外線光刻相比,它可以降低40%的制造成本和90%的用電量。
此外,納米壓花技術(shù)在三維結(jié)構(gòu)加工方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的光刻技術(shù)是圍繞二維平面的加工方法,難以獲得三維結(jié)構(gòu),可控性差。但是對(duì)于納米壓花技術(shù),只要做成模板,就可以批量生產(chǎn)三維產(chǎn)品。
2023年10月,日本佳能公司宣布推出納米壓印芯片制造設(shè)備,目前最小線距為14nm,約等于5nm工藝節(jié)點(diǎn);預(yù)計(jì)未來(lái)將實(shí)現(xiàn)最小線距為10nm的電路圖案,相當(dāng)于2nm工藝節(jié)點(diǎn)?,F(xiàn)在,日本鎧俠公司已將NIL技術(shù)應(yīng)用到15nm。 在NAND閃存器上,預(yù)計(jì)將于2025年推出選擇NIL技術(shù)的5nm芯片。
最近有消息透露,SK海力士從佳能引進(jìn)納米壓印設(shè)備,目前正在進(jìn)行測(cè)試,計(jì)劃在2025年左右開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)3D。 NAND閃存,到目前為止,測(cè)試結(jié)果很好。另一家儲(chǔ)存巨頭三星還開(kāi)發(fā)了包括納米壓印技術(shù)在內(nèi)的多種解決方案,以緩解多種圖案技術(shù)帶來(lái)的成本增加。
佳能除探索NAND閃存領(lǐng)域外,還試圖將NIL技術(shù)應(yīng)用到DRAM和CPU等邏輯芯片上。
對(duì)于DRAM,佳能一直在不斷提高套刻精度。使用POI 控制技術(shù)、晶圓區(qū)卡盤控制、精細(xì)掩膜等形式有助于提高套刻精度。
先進(jìn)的NIL工具掩膜結(jié)合可以為許多不同的應(yīng)用提供多種解決方案,佳能展示了2.3nm套刻精度用于各種新技術(shù),主要用于DRAM。
納米壓印光刻在芯片領(lǐng)域更擅長(zhǎng)制造3D NAND、與微控制器等邏輯電路相比,DRAM等存儲(chǔ)芯片存儲(chǔ)廠家成本限制嚴(yán)格,缺陷要求放寬,納米壓印光刻技術(shù)更適合。
根據(jù)佳能納米壓印設(shè)備的未來(lái)路線圖,應(yīng)用將在3D中進(jìn)行。 從NAND存儲(chǔ)芯片開(kāi)始,逐步過(guò)渡到DRAM,從而實(shí)現(xiàn)CPU等邏輯芯片的生產(chǎn)。
經(jīng)過(guò)30年的研究,納米壓印技術(shù)在許多方面取得了新的進(jìn)展,國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體設(shè)備制造商、材料制造商和工藝制造商開(kāi)始涉足這一領(lǐng)域。
特別是以佳能為代表的日本企業(yè),希望通過(guò)半導(dǎo)體“納米壓印技術(shù)”來(lái)追求ASML的步伐。
根據(jù)TechNavio的數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)2026年納米壓印市場(chǎng)將達(dá)到33億美元,2021-2026年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到17.74%,盡管這個(gè)市場(chǎng)并沒(méi)有預(yù)期的那么大,但是整體情況正在逐步上升。
那納米壓印技術(shù)能否取代EUV光刻呢?
說(shuō)實(shí)話,難度很大。事實(shí)上,從行業(yè)信息中可以看出,每隔幾年就會(huì)有納米壓印光刻的突破,但每次都會(huì)推遲進(jìn)入行業(yè)的時(shí)間。
目前納米壓印技術(shù)存在模板缺陷、套準(zhǔn)等問(wèn)題,需要時(shí)間才能完善進(jìn)入市場(chǎng)。然而,其超高分辨率、易量產(chǎn)、低成本、高一致性的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)凸顯出來(lái),是取代當(dāng)前光刻技術(shù)最有機(jī)會(huì)的技術(shù)手段之一。納米壓印技術(shù)可能是未來(lái)光學(xué)光刻難以進(jìn)化時(shí)值得期待的光刻路線。
定向自組裝光刻(DSA)
定向自組裝光刻(DSA)它是一種利用材料本身的分子排列規(guī)律,誘導(dǎo)硅片上光刻設(shè)備自發(fā)形成所需圖案的方法。它的分辨率高于傳統(tǒng)光刻,加工速度不受影響,但對(duì)材料控制的要求特別高。
IMEC、麻省理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)建立了自組裝生產(chǎn)線,研究其具體工藝。基于DSA技術(shù),研究人員提出了一種金屬二硫化物晶體管自生長(zhǎng)技術(shù),可以將二維半導(dǎo)體晶體管的尺寸縮小到目前的千分之一,功耗只有目前的千分之一。
DSA 技術(shù)于 1990 第一次提出時(shí)代,并于 2007 年成為 ITRS 一部分路線圖。DSA 主要支持者是 IMEC 一個(gè)研究小組。2021 2008年,IMEC展示了使用。 DSA 形成 18nm間隔圖案。據(jù)悉,DSA光刻還沒(méi)有被任何主要的半導(dǎo)體代工廠批量生產(chǎn)。這項(xiàng)技術(shù)在過(guò)去的二十年里進(jìn)行了大量的R&D和專利活動(dòng),但是沒(méi)有商業(yè)行為。
電子束光刻(EBL&MEBL)
電子束光刻(EBL)它是一種利用高能電子束直接從硅片上雕刻圖案而不是燈源的方法。與EUV相比,它的分辨率更高,但制造速度很慢,只能逐漸描繪,不適合大規(guī)模生產(chǎn)。目前主要用于量子計(jì)算芯片、超表面芯片等高精度小批量芯片。
在此基礎(chǔ)上,MB也在業(yè)內(nèi)推出。 Platform——全球首創(chuàng)的多柱電子束光刻,該技術(shù)將以其新的生產(chǎn)力優(yōu)勢(shì)徹底改變電子束光刻 (EBL),與此同時(shí),實(shí)現(xiàn)了高分辨率、精細(xì)特性、寬視野和大景深。
實(shí)際上,早在20歲 世紀(jì) 80 在時(shí)代,IBM開(kāi)發(fā)了這種直寫光刻技術(shù)。原則上,在涂有電子束敏感光刻膠的基板上,使用多光束直寫來(lái)加速電子束的繪制低于 10 納米的特點(diǎn)。暴露在電子束下可以改變光刻膠的溶解性,從而有選擇地去除光刻膠的暴露或未暴露區(qū)域,通過(guò)將光刻膠浸入顯影劑中。
直寫技術(shù)很有吸引力,因?yàn)樗恍枰嘿F的光掩模。但是單光束電子束光刻的吞吐量太慢,對(duì)于批量來(lái)說(shuō)。 IC 生產(chǎn)成本太高。分析師也直言,直寫真正的問(wèn)題是吞吐量。直接寫入光刻技術(shù),即使有幾十萬(wàn)甚至一百萬(wàn)個(gè)光束,對(duì)于晶圓光刻來(lái)說(shuō)也太慢了。
所以,單光束直寫工具只適用于復(fù)合半導(dǎo)體、光子學(xué)等小眾應(yīng)用。初期參與者,包括KLA、Mapper,退出,被收購(gòu)。
MultibeamCEO兼董事長(zhǎng)Davidid K. 在一次采訪中,Lam表示,希望通過(guò)MEBL技術(shù),振興這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)有幾十年的歷史了。這就像擁有印刷機(jī)或3D打印機(jī)的速度,但它具有鉛筆定制的靈活性和適應(yīng)性。Multibeam可以使芯片制造的某些部分的生產(chǎn)效率比目前的系統(tǒng)高100倍。
x光光刻技術(shù)(XIL)
x光的波長(zhǎng)很短,基本上沒(méi)有衍射效應(yīng),早在20世紀(jì)80年代就進(jìn)入了光刻技術(shù)研發(fā)的視野。
20世紀(jì)90年代,IBM在美國(guó)佛蒙特州建立了以X射線光刻機(jī)為主要輻射光源的高頻芯片生產(chǎn)線。最初,X射線光刻技術(shù)是當(dāng)時(shí)下一代光刻技術(shù)的有力競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。但是隨著準(zhǔn)分子和氟化邈(GaF)成熟的鏡片技術(shù),深紫外線(DUV)在分辨率和經(jīng)濟(jì)性方面,光刻技術(shù)得以發(fā)展,優(yōu)于X射線光刻。
近幾年來(lái),俄羅斯再一次提出使用X射線進(jìn)行無(wú)掩膜直接光刻,以實(shí)現(xiàn)2028年大規(guī)模量產(chǎn)為目標(biāo),制作7nm芯片。
寫在最后
本質(zhì)上,摩爾定律是一種經(jīng)濟(jì)規(guī)律。
從抽象的角度來(lái)看,摩爾定律不僅與特定的技術(shù)捆綁在一起。在過(guò)去的幾十年里,半導(dǎo)體公司將芯片產(chǎn)品分配到更大的市場(chǎng),并將產(chǎn)品的R&D和生產(chǎn)成本分配到更多的數(shù)量,以提高單個(gè)產(chǎn)品的利潤(rùn)率。隨后,將利潤(rùn)投入到產(chǎn)品升級(jí)、晶體管微型化、性能提升等方面,進(jìn)一步降低單個(gè)產(chǎn)品的價(jià)格,因?yàn)閮r(jià)格下降,發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的應(yīng)用市場(chǎng),穩(wěn)步發(fā)展。
從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史角度來(lái)看,根據(jù)未來(lái)學(xué)家 Ray Kurzweil 換句話說(shuō),摩爾定律只是近50年來(lái)人類計(jì)算技術(shù)的自然體現(xiàn),從算盤到手搖機(jī)械計(jì)算機(jī),再到繼電器、真空管和晶體管,再到大規(guī)模集成電路的演變。
到目前為止,隨著芯片工藝的微縮接近物理極限,EUV光刻設(shè)備的價(jià)格迅速飆升,摩爾定律的經(jīng)濟(jì)規(guī)律正在被打破。
每個(gè)人都曾多次推測(cè)EUV光刻技術(shù)將被其它技術(shù)所取代。下一年,甚至認(rèn)為接班人已準(zhǔn)備好了:
- 一九七二年Spears和Smith提出的X射線光刻技術(shù)(XRL);
- 飛利浦公司于1980年開(kāi)發(fā)的電子束圖案生成器(EBPG);
- 一九九五年Chou提出的納米壓印光刻技術(shù)(NIL);
- Kruit等人于2000年在Mapper公司開(kāi)發(fā)的電子束并行寫入技術(shù);
- X射線干預(yù)光刻技術(shù)是2010年提出的(XIL)。
EUV光刻取代技術(shù)的不斷發(fā)展正在推動(dòng)半導(dǎo)體領(lǐng)域的快速進(jìn)步。由于成本和效率的多重考慮,以及近期半導(dǎo)體供應(yīng)鏈安全的迫切壓力,各國(guó)都有充分的動(dòng)力開(kāi)發(fā)EUV光刻的替代方案。
然而,盡管這些替代技術(shù)具有巨大的潛力,但為了緩解技術(shù)成熟度和商業(yè)化的挑戰(zhàn),他們?nèi)匀恍枰M(jìn)行深入的研究和優(yōu)化。這一過(guò)程將為半導(dǎo)體行業(yè)提供新的發(fā)展機(jī)遇,促進(jìn)技術(shù)的不斷演變和升級(jí)。
本文來(lái)自微信公眾號(hào)“半導(dǎo)體行業(yè)觀察”(ID:icbank),作者:L晨光,36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
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