解读世界四大晶圆厂EUV计划 台积电/英特尔为啥比三星晚一步？

　　SPIE高级光刻会议是世界领先的光刻技术会议。在今年会议开幕的当天，三星和英特尔陈述了当前EUV用于大批量制造的准备状况。本文将会总结四个世界领先晶圆制造厂的EUV计划，讨论关于英特尔、三星的进度，探讨EUV的大批量生产的前景。

　　世界领先晶圆厂的EUV计划

　　在2016年，三星和台积电都开始进行10nm工艺的升级，我们称之为“制程工艺”，节距在10nm节点时已经变得没那么严格。两个厂商都用光刻技术生产，也是目前最密集的晶圆制造方法。对于台积电来说，10nm节点算是一个短期的打算，主要集中在手机处理器上。对于三星10nm，这可能将会是一个更长寿命的节点，原因如下。

　　在2017年，我们期待着台积电7nm工艺的升级和英特尔能够加速10nm节点进程。据目前报道，预计台积电7nm工艺和10nm工艺的间距相同。有一些证据表明，英特尔的10nm工艺可能比台积电7nm工艺拥有更小的轨道间距，这就使得英特尔10nm工艺比台积电的7nm工艺更密集，公司所称作的节点名称似乎对进展进程没啥意义。台积电的7nm和英特尔的10nm工艺都将会采用光刻技术生产，虽然台积电使用的是7nm EUV测试工具。

　　预计，2018年格罗方德和三星将会制造7nm工艺。格罗方德的最初工艺将采用光刻技术生产，但当EUV时机成熟时，将转向EUV(事实上，他们正在使用EUV来加速工艺的开发)，三星已经对外宣称，将使用EUV来应对7nm工艺。三星这次对EUV的赌注，也使得他们能否在2018年发布出来，增加了不确定因素，如此看来，三星10nm工艺节点将会拥有更长寿命。

　　在2019年，台积电可能将会升级到5nm制程工艺，我们期待这个工艺将使用EUV技术。预计在2020年，英特尔将采用7nm工艺。如果EUV能够成熟，英特尔也会采用此项技术。

　　SPIE对于EUV的观测

　　在2014年，台积电对EUV进行了非常悲观的评估。在2015年和2016年，会议上的EUV氛围则变得更有希望，包括台积电已经有了更多乐观的评估。2017年，此次会议对EUV的评估则变为了乐观，虽然台积电今年并没有做出评价，目前状态似乎不是很乐观。

　　另一个发现则非常有趣，在过去，EUV被视为一种比光学的成本要低的技术。现在看来，我们需要EUV更多是在合理的经济层面上。随着光罩需求量的不断增加，成本也水涨船高。同时覆盖物也将会成为Fab的灾难。覆盖物需要把光罩层有秩序的精确地放置在彼此的身上。而随着mask的增加，覆盖层也就会成为噩梦。EUV的前景就是减少mask，实现更好的保真度和更一致的电产率。

　　英特尔和三星

　　据英特尔报道，在2015年有7套EUV系统，现在有14套，其中分别为8套NXE3300B系统和6套NXE3350B系统。从更多的行业数据来看，NXE3350B预计将类似于NXE3400。三星也注意到了EUV的优势是更高的分辨率和更少的mask，EUV的7nm工艺就比光学10nm需要更少的mask。

　　在ASML研讨会上，英特尔指出，ASML达到210瓦特和工作效率大于125wph，它需要在高功率下实现控制。“源”功率较低，但是NXE3400系统有望与其缩小差距。三星对此也有类似的消息，值得注意的是“源”功率接近HVM目标，NXE3350B达到稳定的130瓦特。

　　三星和英特尔都讨论了系统的可用性，液滴发生器和采集器寿命是关注焦点。液滴发生器寿命比去年提高了3-5倍，采集器寿命提高了1.5倍，但还是需要更多的改进。现在总体系统的可用性为70%，具有高变异性。英特尔报告了NXE3350B的可用性大于75%以及更少的额外超长停机事件。三星则认为，NXE3350具有比NXE3300更好的可预测性。

　　三星和英特尔都表示，在缺陷等级测量中要远远高于ASML，并且两家都强调了对薄膜的需求。ASML在2016年初步实现了薄膜概念，ASML和合作者正在这些领域进行努力。英特尔提到，在缺陷的前提下，薄膜大于3500块晶片。现在薄膜存在的大问题是，随着源功率增加到250瓦以上时，需要增加产品并且需要更长时间的新薄膜材料。三星已经能够使用自己内部系统的光化学mask来进行审查，它现在能够用于7nm，英特尔也表示仍然需要光化学mask检查。

　　据三星报告，mask空白缺陷现在已经达到HVM《5的目标。这算是一个很大的改进，在SEMICON West 2016上，空白缺陷限制了EUV的使用，仅仅能在暗场mask和低开放面积。

　　按照英特尔说法，光刻胶不会引入到EUV，但更好的随机现象需要匹配到193。三星则表示，抗蚀剂性能对于7nm是可行的，但需要更佳的灵敏度。英特尔提到，ASML在晶片台和光学元件之间引入一个膜，为光刻胶开辟了新材料的选择，因为它能够保护光学元件面授光刻胶外泄的影响。然而并没有更多关于LWR的讨论，虽然LWR是EUV最大的谜团。专家则表示，在7nm EUV初步阶段的使用将用于过孔，他们对LWR不太敏感，这种改进需要在5nm阶段。

　　其他意见

　　会议上有关于EUV有趣的讨论：

　　EUV技术的迟到如何能给技术更多的成熟时间和行业准备。当EUV将要替换多图案作为单一曝光技术，未来在设备制造厂商将会需要更多的蚀刻和沉积系统的人才，这也会是设备制造商的一大难题。如今，EUV正准备渗透到行业中去，作为一个互补作用的技术，而不是去破坏其余OEM的基础设施。

　　总结：

　　根据会议要点，可以乐观的看出，我们将在2018年晚些时候开始在特定水准上看到EUV的制造使用，并能够在2019年进行更广泛的使用。预计2018年三星会大量使用EUV，其次是格罗方德。台积电和英特尔可能将会在2019年和2020年。

关注电子行业精彩资讯，关注华强资讯官方微信，精华内容抢鲜读，还有机会获赠全年杂志

关注方法：添加好友→搜索“华强微电子”→关注

或微信“扫一扫”二维码