Ultravioletto estremo e sue applicazioni
May 29, 2018
EUV si riferisce a Ultra-Violet estremo con una lunghezza d'onda di 13,5 nm. Chiamato anche raggi X morbidi. La tecnologia di esposizione EUV che usa la luce ultravioletta estrema è prevista come una nuova generazione di tecnologia di esposizione che può ulteriormente miniaturizzare i semiconduttori.
La precedente tecnica di esposizione dei semiconduttori consisteva nell'aumentare la risoluzione al momento dell'esposizione accorciando la lunghezza d'onda della luce utilizzata per soddisfare la necessità di miniaturizzazione. Tuttavia, negli ultimi 10 anni, la lunghezza d'onda di esposizione è rimasta invariata a 193 nm. La ragione è che l'industria ha introdotto una tecnica di esposizione ad immersione liquida in cui l'acqua è riempita tra la lente e il wafer e una tecnica a doppia esposizione come l'esposizione ripetuta, invece di accorciare la lunghezza d'onda per aumentare la risoluzione.
Accorciare notevolmente la lunghezza d'onda di esposizione
L'esposizione EUV accorcia la lunghezza d'onda di esposizione a 13,5 nm, aumentando così la risoluzione al momento dell'esposizione. (Questa immagine è stata prodotta da Nikkei Electronics sulla base delle informazioni fornite dalla International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS). Foto per gentile concessione di Asimah.)
Tuttavia, queste tecnologie si stanno anche avvicinando al limite. L'ultima tecnologia di esposizione all'immersione ha una risoluzione di circa 38 nm e 19 nm è il limite anche con l'uso di una tecnica di esposizione con pattern secondario. Se si continua ad aumentare la risoluzione, è necessario aumentare il numero di esposizioni a più di 3 volte, il che aumenterà i costi. Con la tecnologia di esposizione EUV con una lunghezza d'onda di soli 13,5 nm, un modello di circa 14 nm può essere facilmente formato in un'unica esposizione.
Tuttavia, lo sviluppo della tecnologia di esposizione EUV sta diventando sempre più lento. Il motivo principale è che la potenza di uscita della sorgente luminosa EUV è attualmente solo da 10 a 20 W, che è ancora lontana dai 250 W richiesti per la produzione di massa. Se continua così, avrà un enorme impatto sul ritmo della miniaturizzazione dei semiconduttori. Pertanto, ASML, che è impegnata nel business delle apparecchiature di esposizione EUV, ha annunciato nell'ottobre 2012 che acquisirà Cymer, il più grande produttore mondiale di sorgenti luminose EUV, per accelerare lo sviluppo. L'obiettivo di Asmar è raggiungere la potenza di uscita richiesta di 250 W di sorgente luminosa EUV nel 2015.
La fotolitografia ultravioletta estrema (EUV) può essere considerata una delle tecnologie più promettenti. Sebbene ci siano ancora molte tecnologie attualmente in attesa di essere superate.
L'industria dei semiconduttori sta adottando due tecnologie di esposizione grafica e prevede una transizione graduale alla tecnologia EUV. Pertanto, fino al 2012, la tecnologia avanzata utilizzerà il doppio della tecnologia di esposizione grafica a mezzo tono di 22nm come mainstream. Tra gli intervistati, il 60,4% degli utenti ritiene che verranno utilizzate due tecniche di esposizione del pattern nella litografia dello strato di gate e il 51,1% sarà considerato utilizzato nella litografia dello strato di contatto. Tuttavia, entro il 2014-2015 molti degli intervistati ritenevano che al momento dell'era dei 16 nm, il 43% degli intervistati riteneva che potesse essere applicato nella produzione dello strato di gate e il 47,7% era utilizzato nella litografia dello strato di contatto. Per il periodo 2016-2018, molte persone del settore ritenevano che sarebbe entrato a 11 nm, quando il 60,6% degli intervistati riteneva che potesse essere applicato alla litografia dello strato fotolitografico e il 63,9% di essi era utilizzato nella litografia a strati di contatto.
