智能机发展挑战芯片厂:业界押注EUV技术

据国外媒体报道，智能手机和其他设备正变得更加智能，但如果电脑芯片生产的一个关键步骤没有得到很快升级，这种局面就可能会发生变化。半导体为电子产品提供了运算、数据存储和其他能力，因此为了使设备变得更小、更快和更加廉价，对芯片进行改进也是必不可少的。

工程师正在每块芯片上，挤入更多的晶体管，但其小型化的步伐，正面临着一个重大的障碍。目前的光刻工艺被认为无法创建出未来十年芯片所需的更微型图案。

芯片厂商在开发名为超紫外线(EUV)光刻技术上遇到了难题。基于这种技术的工具，成本是目前使用机器成本的两倍，而且还不能快速加工芯片，难以大批量生产。对于完善EUV技术的进一步推迟，可能在未来数年对电子产业造成影响，使得众多厂商在打造更加高级的芯片方面成本过高，减缓了智能手机和平板电脑的发展。

RealWorldTechnologies首席分析师戴维·坎特(DavidKanter)表示：“如果这一技术并未成功，并非就是业界已经完全束手无策了，但这将很糟糕。”

芯片厂商的赌注可谓巨大，它们对于EUV技术和ASML公司(开发基于这种技术的工具)投资了数十亿美元的资金。英特尔近期表示，公司计划向这家荷兰公司和它的研究项目投资41亿美元，台积电和三星同意分别投资14亿和9.75亿美元。

目前的光刻系统使用光将电路图案投射到芯片上，问题是，传统光的波长现在是大于所定义的功能，有点像是试图用一把特大号的画笔，来勾勒出一根细线。

芯片厂家部署了多种方式，来延伸对目前技术的使用，其中包括使光线通过液体，来获得更加精细的图像。与目前的光刻工具相比，EUV通过制造更加短的光的波长，提供了相当于一只更加精细的画笔。但EUV也存在问题，更短的波长，使得EUV光线能被几乎所有的东西所吸收，其中包括空气，因此它必须通过在真空环境下使用反光镜来制作。

使用与金属加工中切割厚钢板相同的激光，瞄准在真空容器中以每小时240英里速度飞行的细如发丝的锡珠，通过交互运动产生光，然后发送到在芯片上印制图案的扫描仪上。

到目前为止，ASML在其系统中受到光强度的阻碍。ASML发现，难以每次使用激光准确击中锡珠，而且锡珠可以覆盖反光镜，这两个因素都影响了光的强度。

ASML并没有透露，使用现在的工具，公司一个小时能够加工多少晶圆片。分析人士认为，大约在20到30块之间。分析人士指出，如果要被业界广泛采用，EUV系统需要每小时处理大约100块晶圆片。

为ASML的EUV设备开发光源的Cymer公司表示，在过去1年半的时间里，公司已经将光的强度增加了十倍，提高了每小时加工晶圆的数量。Cymer营销及光刻技术副总裁尼格尔·法拉尔(NigelFarrar)称，公司的目标是再提高十倍，然后在此基础上，再把强度提高2倍或者3倍。

ASML高级技术主管诺林·哈尼德(NoreenHarned)表示，早期使用者在2014年将能使用EUV进行大批量生产。

尽管对于EUV的开发仍在继续，但各个厂家正在采取举措，尽可能延长目前的使用方法。它们也在寻求代替方案，以预防EUV技术并未达到预期的成功。

英特尔高级光刻技术主管雅恩·菠萝多夫斯基(YanBorodovsky)表示：“无论有没有EUV技术，我们都拥有一条达到技术目标的道路。”

一个可选的方法就是定向自组装(DSA)，化学产品通过这种方法进行组合，以创建更加精细的图案。各家公司对于此类技术的研发还处于早期阶段，但业内专家认为这一技术具有前途。

ASML最大的竞争对手尼康正在寻求修改其设备，以使其适合于DSA技术。尼康北美研究部门成像专家达尼斯·弗拉格洛(DonisFlagello)表示：“EUV技术非常昂贵，我们并不确定，没有(更大)的晶圆，拥有EUV对于用户是否有意义。”

到目前为止的投资数据显示，业界大多数将赌注压在了EUV技术上。美光科技CEO马克·德肯(MarkDurcan)表示：“我完全相信，ASML能够使该技术可行。在我看来，它并非是是否能行的问题，只是时间的问题。”