高na EUV使EUV掩模的未来更加复杂

eBeam倡议的第11届年度杰出人物调查报告称，EUV推动了半导体掩模行业的增长，而专家小组在9月下旬与SPIE掩模技术会议同期举行的活动中引用了转向高na EUV的一些并发症。来自整个半导体生态系统的44家公司的业界名人参加了今年的调查。eBeam倡议的管理公司赞助商D2S, Inc.的首席执行官Aki Fujimura主持了关于今年调查结果的小组讨论。与他一起参加会议的还有DNP荣誉研究员Naoya Hayashi;Harry Levinson, HJL Lithography的首席光刻师;美光科技(Micron Technology)掩膜技术高级总监Ezequiel Russell;NuFlare Technology的高级技术专家Noriaki Nakayamada。这是讨论的第一部分。

照片从左至右:藤村昭，林直也，Ezequiel Russell, Harry Levinson, Noriaki Nakayamada

》:今年的调查结果显示，多光束掩模写入和EUV的前景非常光明。我们先来看EUV。78%的受访者表示，EUV掩模将对2022年掩模收入做出积极贡献，如图1所示。Harry, EUV目前涉及关键层的单一图案，而不是光学光刻的多个图案生成多个掩模。那么，为什么这最终没有减少口罩收入呢?

图1:被调查的光源将EUV掩模视为掩模收入的积极因素。

莱文森EUV的所有东西都更贵。EUV掩模更贵的原因有很多，首先是掩模空白。我还认为，如果没有薄膜，人们会制作多种面具。所以即使它是单一的图案，你有多个蒙版。但EUV的好处是值得的-产量，周期时间，周转时间(TAT)。假设我们用10个单曝光EUV光刻步骤取代10层三图版光学光刻。通过减少20个光刻操作，减少薄膜沉积，蚀刻和清洗，掩模步骤之间只需1.5天，使用EUV光刻总工艺时间缩短了近一个月!基本上，EUV是“昂贵但值得的”。

罗素:虽然EUV掩模更昂贵，但EUV带来的额外分辨率使许多处于领先地位的公司的投资回报率为正。EUV掩模的寿命较短，所以你订购更多相同的掩模，这增加了掩模的花费。

Hayashi-san: EUV掩模的生产材料和工艺成本相当高，助长了EUV掩模的成本。掩模坯料价格昂贵，需要euv专用的质量保证工具。

Nakayamada-san:缺陷缓解会增加成本。你需要更多的EUV掩模坯料，从而增加掩模总收入。

莱文森:因此，EUV只是成本更高，但由于晶圆质量的提高，这是值得的。

》EUV遮罩的问题呢? 0.33 NA的问题解决了吗?我们先来谈谈膜。在图2中，被调查的灯具认为EUV薄膜的使用呈上升趋势。

图2:被调查的灯具看到EUV薄膜的使用越来越多。

Hayashi-san:薄膜目前不是问题，因为我们已经知道EUV薄膜正在大批量生产。现在还好，但当然，改进总是需要的。

莱文森是否使用EUV薄膜是每个公司必须做出的决定，在传输损失和产量之间进行权衡。几年前，来自ASML的Michael Lercel就这个主题发表了一篇非常好的论文。对于记忆，你可以承担缺陷的风险，但对于逻辑，薄膜是一个好东西。人们似乎在遵循勒塞尔的逻辑。

》: EUV掩模检测一直是一个挑战，但发光者今年对EUV光化检测仍然充满信心，69%的人同意将在2023年用于HVM，如图3所示。与去年调查不同的是，对eBeam掩模检验的认可率从去年的42%下降到24%。

图3:被测光源在光化极紫外检测中有信心。

Hayashi-san我认为光化剂可能会分散人们对电子光束检查的注意力。在未来，高na EUV可能需要更高的分辨率。即使光化检查也可能达到分辨率极限。电子束检测可能是高na EUV的候选之一。

》:让我们谈谈高na EUV。本次调查中的新问题表明，虽然高na EUV首次使用可能是在2026年，但要到2027年及以后，才会有不止一家公司广泛使用HVM(图4)。Harry，你在IEEE国际设备和系统路线图(IRDS)上。IRDS路线图依靠什么?

图4:发光体回答了关于高na EUV的新问题。

莱文森:插入很大程度上取决于ASML的时间表。不能比ASML的时间表快了，也就是2025年初。但对于大批量生产，你必须有多个工具运行起来。当你观察多家公司时，到2026年很难看到超过一家公司，但到2027年，我认为我们可以看到晶圆厂的大量活动。

》Ezequiel，我猜你在说“我们正忙着做。33”，但你对高na EUV有什么想法吗?你什么时候说过它会被多家公司广泛使用?

罗素:对于内存应用程序，它可能与逻辑稍有不同。首先，我们将把。33 EUV推到分辨率极限。对于High-NA，由于其他扩展困难，它是否能提供足够的投资回报率尚不清楚。这可能需要一个不同的架构来克服。因此，高na EUV可能对内存制造商没有那么大的吸引力。这将取决于它何时可用，以及它何时对内存制造商来说是经济有效的过渡。

》:高na EUV的掩模挑战是什么?

Hayashi-san:高na掩模的最大区别是变形光学，Y方向放大8倍，X方向放大4倍。这个决定是明确做出的，以便现有的掩码基础设施工作。也许挑战是4x方向或两个方向上更关键的规范。

》:那面具作家中山田先生的视角呢?

Nakayamada-san:这是一个很好的机会来调整编写器以匹配Y方向上的松散规范。即使规范没有改变，它仍然可以工作。

》圆形面具呢?这与高na有关。基本的想法是什么，哈里?

莱文森:当你使用8倍和4倍放大倍率的变形光学时，你保持掩模的大小相同，这在晶圆上是有问题的，因为场大小只有我们习惯的一半。然后你必须利用像缝合这样的技术，这不是一件小事。你真正需要的是一个更大的面具。我相信英特尔观察到，如果你能在300mm圆形衬底上制作掩模，这是一个熟悉的任务。有很多东西需要用圆形口罩检查。你需要修改扫描器里的划线台吗?除此之外，我认为这是一个很好的建议，值得更仔细地研究。

Hayashi-san:很久以前，我们试过圆形的面具。面具作者能处理它吗?在一个更大的领域中统一编写可能是一个挑战。从技术角度来看，圆形口罩是一个好主意，但不确定这是否是一个好的商业想法。一个商业面具厂没有300mm的加工工具，所以这对我们来说是一个很大的挑战!

》中山先生，面具作家能做到吗?这不是一个很大的变化吗?

Nakayamada-san问题是，如果客户要求一个可互换的舞台，写一个6英寸的方形掩模，同时他们想写一个300毫米的圆形掩模。

罗素:我同意专家组的观点，从技术的角度来看，这是可行的，而且是有意义的，因为我们在晶圆厂已经有了300mm的机器。但我认为这是口罩店的一个问题。他们不想为普通的6英寸口罩和圆形口罩同时配备设备。我不知道High-NA EUV将支持多少个节点，每个节点有多少层，所以我们可能在谈论少量的掩模。仅仅为了几个节点而改变基础设施可能没有经济意义。