美国半导体设备和材料国际行业协会(SEMI)表示，芯片制造商报道了EUV光刻进展，2015年光刻设备订单上涨了24%。

　　图1 2004年以来生产设备的开销

　　用于半导体晶圆和芯片制造的设备支出将在2017年达到历史新高，在2018年将超出500亿美元，全球近300个制造设施有待升级。

　　来自SEMI行业协会美国总部的数据显示，芯片制造商为下一代“节点”产品提供支持，并为极紫外(EUV)光刻时代的到来铺平道路。

　　历史记录

　　半导体生产设备占据了全球最大的激光器市场之一，而在ASML生产的下一代光刻设备中，至关重要的EUV光源技术依托于激光等离子体技术，因此市场规模随着EUV份额的增长而进一步提升。

　　根据SEMI的报告，2016年设备总支出增长了13%，达410亿美元。随着预计订单量同比增长24%，年支出将达到创纪录的460亿美元。若该数据无误，那么自1990年代以来，设备支出将首次实现三年连续增长。

　　每台扫描仪的成本超过1亿美元，经过三十年的曲折研发，ASML最新的EUV光刻设备将成为设备总支出增长中最重要的来源。

　　于上个月在圣何塞举行的SPIE高级光刻会议上，ASML详述了其“NXE：3400B”机型的最新进展——该机型目前计划用于2018年末期或2019年初期开始的EUV大规模生产。

　　3400B机型的产品系统工程师Marc van de Kerkhof介绍了该机型自“NXE：3350”以来的改进，其正在接近打破125片/小时的产能目标，而该目标被认为是可进行EUV大规模生产的标杆产能。

　　产能里的程碑

　　该进展的关键在于光源功率和可用性的提升，ASML在一月份产能首次达到三位数、即每小时104片，van de Kerkhof称之为“巨大的里程碑”。这个记录是使用148W功率的EUV光源、并在开发端使用210W进行演示时所达到的，从去年125W的功率提升至此，这么看来，该公司设立的每小时125片的目标产能近在咫尺。

　　同样来自圣何塞的消息，Intel的高级工程师Britt Turkot表示，随着目前14台ASML的EUV光刻机投产运行，已经生成了大量的光刻实验数据，这些数据表明EUV技术漫长、坚苦的研发之路即将走到尽头，正式投产指日可待。

　　她期待210W的内部试验光源可以尽快投入生产，同时还介绍了光源系统中其它组件的一些进展，这些组件的研究此前遇到了一些困难，例如锡液滴生成器和收集器光学系统等。

　　Turkot还提到了Gigaphoton公司“极具竞争力”的EUV光源研发进展，该技术采用了不同于ASML公司的Trumpf型设计的激光作为驱动，可以取得更低的锡杂质水平和显著提升的转换效率。

　　准备就绪的标志

　　随着光源功率的硬需求得到满足，Intel关注的重点变为更可预计的光刻性能和更好的系统可用性。

　　而且目前EUV技术的八项关键性技术中的六项已经得到解决，只剩下用于大规模生产的薄膜缺陷减少技术和光化学掩模检测工具的研发仍待完成。

　　ASML似乎已率先开始迎接以上挑战，其内部研发的“光谱纯净薄膜”现已向全面商业生产推进。

　　Turkot描述了薄膜研发和去年对比所取得的巨大进展，但她同时也强调，为了满足最新的EUV投产时间表，必须按照预计的交付计划推出这种薄膜产品的全面商业版。

　　虽然光化学掩模板的研发并不是一个关键问题，但如果缺少它，晶片的产量会受到影响，也就意味着EUV的投产时机会受到其开销和产量的影响。

　　总而言之，受到这些不确定因素的影响，Intel何时会引入EUV技术仍是个未知数。“7 nm节点非常需要EUV光刻技术的支持，但只有当这项技术成熟时，它才会投入使用，”Turkot说道，并强调光刻工具的持续、可预知的可用性比晶片产能的最大化更为重要。

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