EUV：终极的曝光技术

面向超越22nm工艺的最尖端半导体而正在研发的新技术——采用13.5nm这一超短波长的新一代曝光技术EUV(extreme ultraviolet)即将展露锋芒。由于EUV曝光技术实现了半导体的极小线宽，因而被称为“终极的曝光技术”。另一方面，与现有的曝光技术相比，用于批量生产的技术壁垒非常高，所以至今为止仍无法摆脱“梦幻”技术的色彩。与以往的曝光技术相比，其技术壁垒之高主要体现在光源波长非常小上。

1980年代之后，曝光装置的光源种类从波长436nm的g线、波长365nm的i线到波长248nm的KrF激光和波长193nm的KrF激光，波长一直在逐渐变小。现在，最先进的半导体生产使用的是浸没式ArF激光装置。如果采用EUV曝光技术，则意味着波长又将呈数量级地缩小。同时，曝光装置的体积明显变大、内部构造也与以往有很大不同。因此，业内一直认为要用于批量生产并不容易。

EUV曝光技术的状况，现在已明显发生了变化——EUV曝光技术本身取得了很大进步，同时采用该技术的半导体厂商也开始认真研讨EUV的应用。在2010年10月17～20日于日本神户召开的EUV相关国际会议“2010 International Symposium on Extreme Ultraviolet Lithography(EUVL)”上，EUV曝光技术取得了很大进展。EUV曝光装置的供应商——荷兰的阿斯麦公司(ASML)宣布，向客户出售了一台EUV曝光装置的Beta机。

这里所说的EUV曝光装置的Beta机，除吞吐量以外的性能均与实际的商用机相同。可以说，购买该产品意味着这些半导体厂商即将正式应用。半导体厂商计划于2011年内再购进5台Beta机。最近，包括已出售的1台在内总计6台EUV曝光装置都是提供给不同用户的。也就是说有6家客户在使用该产品。另外，据说ASML计划于2012年供货量产机型，目前已有6家厂商共定购了8台这种量产机型。

2010 EUVL的会议主席、半导体尖端技术公司(Selete)董事兼第三研究部部长森一朗向与会者介绍了最近的一些情况变化。“在两年前，用户也就是半导体厂商们对这个装置完全没有信心。情况发生改观也就在这半年。其中有两个原因，一是EUV技术开发本身切实地取得了进展;此外，可以说更重要的原因是，目前参与研发浸没式激光双图案化技术的半导体厂家技术人员认为，下一步要采用的三重图案与四重图案会使成本明显提高。如果引进三重图案与四重图案技术，就需要调整蚀刻技术等曝光相关装置、以支持这些图案技术。而其成本不会是小数目。所以认为引进EUV曝光技术比较实际。”

不过，EUV曝光装置的价格为一台8000万～1亿美元。假设“1美元=80日元”，一台则为64～80亿日元。业内人士认为：“订购这么昂贵的装置，充分体现了半导体厂家对该技术的重视程度。目前不景气的环境下，不会有厂家把这么多资金投入到尚无把握的技术研发上的。”笔者认为这番话如实反映了EUV技术的现状，所以EUV技术即将展露锋芒。