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繼Substrate和XLight之后，第三家競(jìng)爭(zhēng)者正勇猛于開發(fā) ASML EUV 光源的替代決策。好意思國(guó)初創(chuàng)公司 Tau Systems 在接受 Timestech 采訪時(shí)概述了其應(yīng)用緊湊型粒子加速器和 ×射線目田電子激光器進(jìn)行半導(dǎo)體圖案化的盤算推算。“咱們的辦法是用高效的X射線激光器取代當(dāng)代光刻機(jī)的 EUV 光源，\"Tau 首席實(shí)驗(yàn)官Jerome Paye示意。

Tau公司的光源架構(gòu)攝取了所謂的激光尾場(chǎng)加速本領(lǐng)，將超短激光脈沖輻照到等離子體中，產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，從而在短短幾毫米的距離內(nèi)加速電子。這些電子隨后通過緊湊的目田電子激光器安裝產(chǎn)生干系X射線輻射。Tau公司宣稱總共這個(gè)詞系統(tǒng)不錯(cuò)裝入一個(gè)尺度集裝箱。

“咱們的光源將具有極高的電能到光能轉(zhuǎn)變遵守。未應(yīng)用的能量將被回收以進(jìn)一步提高遵守，而咱們的X射線激光器聚積波長(zhǎng)匹配反射光學(xué)元件的高反射率，將通過提高出產(chǎn)速率來質(zhì)問運(yùn)營(yíng)成本。使用高亮度X射線光源將加速每個(gè)光刻樞紐的出產(chǎn)速率，并減少多重曝光的需求。這將質(zhì)問每片晶圓的磋商成本，“Paye示意。

ASML以為無需開發(fā)其他EUV光源。該公司的道路圖將把激光等離子體光源的功率晉升至1000瓦以上，屆時(shí)其他身分，舉例平臺(tái)加速或光刻膠敏銳性，將成為制約產(chǎn)能的瓶頸。

在接受TimesTech采訪時(shí)， TAU Systems首席實(shí)驗(yàn)官Jerome Paye概述了緊湊型粒子加速器和X射線目田電子激光器若何克服極紫外光刻本領(lǐng)的物理和經(jīng)濟(jì)截止。他詮釋了更短的波長(zhǎng)、更高的光子遵守和緊湊的系統(tǒng)想象若何減少多重曝光、提高產(chǎn)量、質(zhì)問晶圓成本，并為寰球領(lǐng)域內(nèi)東說念主工智能驅(qū)動(dòng)的下一代半導(dǎo)體應(yīng)用達(dá)成可彭脹的出產(chǎn)。

以下為完好意思采訪內(nèi)容：

TimesTech：EUV光刻本領(lǐng)正接近其物理和經(jīng)濟(jì)極限。從半導(dǎo)體制造的角度來看，TAU Systems現(xiàn)在正在顧問的最關(guān)鍵瓶頸是什么？

Jerome Paye：TAU Systems公司正在開發(fā)用于半導(dǎo)體制造的下一代光源，其本領(lǐng)包括緊湊型粒子加速器和X射線目田電子激光器。咱們的激光尾場(chǎng)加速本領(lǐng)能夠產(chǎn)生能量異常于傳統(tǒng)加速器數(shù)百米射程的電子束，而咱們只需幾厘米即可達(dá)成。然后，咱們將這些高能電子束送入磁波蕩器，從而產(chǎn)生波長(zhǎng)期短于現(xiàn)存極紫外（EUV）系統(tǒng)的可調(diào)諧X射線激光器。

現(xiàn)在，每臺(tái)極紫外光刻機(jī)造價(jià)約4億好意思元，分量朝上30萬磅，其本領(lǐng)水平已接近現(xiàn)存本領(lǐng)的極限。唯一小數(shù)部分光能到達(dá)晶圓，這極大地截止了出產(chǎn)遵守。在13.5納米的極紫外波長(zhǎng)下，芯片制造商必須攝取多重曝光本領(lǐng)來制造更小的特征，這會(huì)增多時(shí)辰、質(zhì)問出產(chǎn)遵守并增多成本。ASML公司通過提高數(shù)值孔徑（High-NA）來提高器件尺寸的范例，正漸漸接近物理和經(jīng)濟(jì)上的極限。

咱們獨(dú)辟門道：縮小波長(zhǎng)自己。咱們的X射線激光器職責(zé)在可調(diào)諧波長(zhǎng)，并經(jīng)由優(yōu)化以達(dá)成最大透射率。聚積波長(zhǎng)匹配的反射光學(xué)元件（其反射率高于現(xiàn)在的極紫外（EUV）反射鏡），咱們的本領(lǐng)可在每臺(tái)緊湊型開辟中達(dá)成數(shù)百瓦的X射線輻照功率。其功率可與ASML的X射線激光器忘形以致高出，但波長(zhǎng)更短。最終達(dá)成更快的出產(chǎn)速率、更少的多重曝光以及顯赫提高的動(dòng)力遵守。

TimesTech：現(xiàn)在的極紫外光刻掃描儀體積雄壯、耗電量高、況兼老本參加極其巨大。特拉維夫大學(xué)（TAU）的緊湊型目田電子激光器若何從根底上改變晶圓廠的成本、動(dòng)力和占大地積神色？

Jerome Paye：咱們的辦法是用高效的X射線激光器取代當(dāng)代光刻機(jī)中的極紫外（EUV）光源。咱們的光源將具有極高的電能到光能轉(zhuǎn)變遵守。未應(yīng)用的能量將被回收以進(jìn)一步提高遵守，而咱們的X射線激光器聚積波長(zhǎng)匹配反射光學(xué)元件的高反射率，將通過提高出產(chǎn)速率來質(zhì)問運(yùn)營(yíng)成本。使用高亮度X射線光源將加速每個(gè)光刻樞紐的出產(chǎn)速率，并減少多重曝光的需求。這將質(zhì)問每片晶圓的磋商成本。

TimesTech：您要點(diǎn)先容了更高的光輸出和更短的波長(zhǎng)。這若何漂浮為內(nèi)容的制造上風(fēng)，舉例更高的特征區(qū)別率、更高的晶圓良率或更快的出產(chǎn)速率？

Jerome Paye：其物理旨趣很簡(jiǎn)便：更短的波長(zhǎng)不錯(cuò)徑直對(duì)更小的特征進(jìn)行圖案化，無需像現(xiàn)在極紫外光刻本領(lǐng)那樣進(jìn)行屢次圖案化。在ASML的13.5納米波長(zhǎng)下，要制造更小的特征需要屢次打印圖案，每次打印皆會(huì)增多周期時(shí)辰，質(zhì)問產(chǎn)量，并引入影響良率的瞄準(zhǔn)漏洞。咱們可調(diào)諧的X射線波長(zhǎng)擱置了這一截止，達(dá)成了單次曝光圖案化，而競(jìng)爭(zhēng)敵手則需要屢次打印。

婉曲量的晉升源于特等的光子遵守。現(xiàn)在的極紫外光刻系統(tǒng)由于錫液滴等離子體光源和反射鏡遵守低下，大部分產(chǎn)生的光皆會(huì)蝕本，唯一幾個(gè)百分點(diǎn)的光能到達(dá)晶圓。咱們的X射線激光器聚積波長(zhǎng)匹配的反射光學(xué)元件，每臺(tái)緊湊型開辟可產(chǎn)生數(shù)百瓦的功率，在更短的波長(zhǎng)和更高的反射率下，其輸出功率可與ASML的家具忘形以致高出。其收尾是：每次光刻樞紐的曝光時(shí)辰更短，無需多重曝光，減少了頹勢(shì)的產(chǎn)生，質(zhì)問了每片晶圓的成本，同期達(dá)成了下一代東說念主工智能和量子臆想芯片所需的原子級(jí)特征法例。

TimesTech：特拉維夫大學(xué)已將激光尾場(chǎng)加速本領(lǐng)從國(guó)度實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)念到集裝箱大小的商用系統(tǒng)中。使這項(xiàng)本領(lǐng)達(dá)到工場(chǎng)化出產(chǎn)尺度的關(guān)鍵工程挑戰(zhàn)是什么？

Jerome Paye：這項(xiàng)本領(lǐng)的基本物理旨趣已教訓(xùn)證多年，咱們的學(xué)術(shù)同業(yè)們達(dá)成了比傳統(tǒng)系統(tǒng)強(qiáng)2000倍的加速梯度，澳洲幸運(yùn)5app在厘米級(jí)的精度下就達(dá)到了傳統(tǒng)射頻本領(lǐng)需要數(shù)百米和雄壯基礎(chǔ)設(shè)施材干達(dá)成的后果。真確的挑戰(zhàn)不在于考證想法，而在于若何達(dá)成工業(yè)級(jí)的可靠性。實(shí)驗(yàn)室演示優(yōu)先接頭的是峰值性能，而不是數(shù)百萬次輪回的結(jié)識(shí)性。半導(dǎo)體光刻本領(lǐng)需要極高的結(jié)識(shí)性，電子束能量、時(shí)辰精度和空間特質(zhì)必須在每次曝光中皆保握在嚴(yán)格的衙役領(lǐng)域內(nèi)。為了達(dá)成這種結(jié)識(shí)性，咱們?cè)诩す饨Y(jié)識(shí)性、等離子體生成法例和光束會(huì)診方面參加了大量資金。

系統(tǒng)集成和占大地積縮減相同帶來了巨大的挑戰(zhàn)。國(guó)度實(shí)驗(yàn)室設(shè)施頻頻占用建筑領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施；而咱們已將其漂浮為可部署在現(xiàn)存晶圓廠空間內(nèi)的集裝箱大小的開辟。位于加州TAU實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施等于這一瞥變的例證，它不僅考證了本領(lǐng)，還生成了脫手?jǐn)?shù)據(jù)。咱們與德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校、勞倫斯伯克利國(guó)度實(shí)驗(yàn)室以及頂點(diǎn)光基礎(chǔ)設(shè)施核物理設(shè)施的和洽格式，將宇宙起先的盤考專長(zhǎng)與貿(mào)易工程的嚴(yán)謹(jǐn)性相聚積。咱們?nèi)阶叩馁Q(mào)易化政策——即現(xiàn)在的輻射測(cè)試、用于擴(kuò)大出產(chǎn)領(lǐng)域的放射療法以及握續(xù)的光刻研發(fā)參加——體現(xiàn)了所需的耐煩。每一項(xiàng)應(yīng)用皆有助于完善咱們的中樞本領(lǐng)，同期為咱們進(jìn)入半導(dǎo)體市集蘊(yùn)蓄收入和運(yùn)營(yíng)教訓(xùn)。

TimesTech：跟著東說念主工智能和先進(jìn)臆想鼓勵(lì)對(duì)更小、更復(fù)雜芯片的需求，TAU 的激光驅(qū)動(dòng)加速器本領(lǐng)在大領(lǐng)域半導(dǎo)體制造中的可彭脹性若何？

Jerome Paye：咱們本領(lǐng)的可彭脹性源于多項(xiàng)架構(gòu)上風(fēng)。每個(gè)緊湊型加速器單位驅(qū)動(dòng)一個(gè)掃描儀，在短波長(zhǎng)下，其功率輸出可與ASML的同類家具忘形以致高出。晶圓廠產(chǎn)能可線性彭脹，增多掃描儀需要增多加速器單位，但基本本領(lǐng)保握不變。與傳統(tǒng)同步輻射安裝必須使用大型單體安裝工作多條光束線不同，咱們的緊湊型系統(tǒng)維持分散式部署，能夠稱心晶圓廠布局條目。制造可彭脹性徑直收成于咱們的放射調(diào)養(yǎng)本領(lǐng)開發(fā)旅途，該旅途與咱們的光刻平臺(tái)分享基本本領(lǐng)，但面向的是近期需要批量出產(chǎn)的更大領(lǐng)域市集。這使得咱們?cè)诠饪瘫绢I(lǐng)部署之前，就能在貿(mào)易領(lǐng)域上配置起制造工藝、供應(yīng)鏈和質(zhì)地體系。

該經(jīng)濟(jì)模子維持大領(lǐng)域部署。現(xiàn)在的EUV光刻機(jī)單價(jià)約為4億好意思元，分量朝上30萬磅，需要雄壯的設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施，且相干于可用光子輸出而言，能耗巨大。咱們緊湊型的系統(tǒng)可安裝在現(xiàn)存晶圓廠空間內(nèi)，遵守顯赫晉升，具有極具勾引力的總體領(lǐng)有成本上風(fēng)。集裝箱大小的開辟可部署在現(xiàn)存晶圓廠的占大地積內(nèi)，從而減少老本參加和締造周期。這種生動(dòng)性使晶圓廠能夠安寧增多產(chǎn)能，而無需提前數(shù)年進(jìn)行大領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施投資。與ASML的高數(shù)值孔徑（High-NA）決策受限于鏡面制造精度等基本物理截止不同，咱們的波長(zhǎng)縮減決策能夠跟著節(jié)點(diǎn)條目的演變，握續(xù)晉升性能。

TimesTech：量度昔時(shí)，您以為在昔時(shí)十年內(nèi)，緊湊型粒子加速器將若何重塑半導(dǎo)體制造的經(jīng)濟(jì)神色和晶圓廠想象？

Jerome Paye：現(xiàn)在的制造工藝需要多數(shù)資金參加，且復(fù)雜進(jìn)程極高，單個(gè)價(jià)值 4 億好意思元的開辟需要雄壯的配套基礎(chǔ)設(shè)施。緊湊型加速器本領(lǐng)通過在現(xiàn)存晶圓廠內(nèi)分散式部署集裝箱大小的系統(tǒng)，從根底上改變了這一近況。晶圓廠不錯(cuò)憑據(jù)出產(chǎn)需求生動(dòng)地安寧增多產(chǎn)能，而無需進(jìn)行大領(lǐng)域的前期參加，從而質(zhì)問了財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，并加速了市集反應(yīng)速率。高電能遵守聚積能量回收本領(lǐng)，顯赫質(zhì)問了每片晶圓的功耗。更高的光子遵守提高了婉曲量，同期擱置了多重曝光的需求，改善了晶圓的經(jīng)濟(jì)性，并維持比刻下 EUV 成本結(jié)構(gòu)更激進(jìn)的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)變。

好像最垂死的是，緊湊型加速器提供了一條玩忽刻下 EUV 本領(lǐng)物理極限的可行途徑。ASML 的高數(shù)值孔徑 (High-NA) 系統(tǒng)將鏡面制造精度推向了接近基本極限；通過 X 射線激光達(dá)成波長(zhǎng)縮減，代表了達(dá)成原子級(jí)制造法例的物相識(shí)決決策。咱們通過輻射測(cè)試和放射調(diào)養(yǎng)達(dá)成的近期貿(mào)易化，展示了本領(lǐng)的教誨度，同期蘊(yùn)蓄了半導(dǎo)體部署的運(yùn)營(yíng)教訓(xùn)和制造領(lǐng)域。業(yè)界浩繁以為，原子級(jí)法例最終需要 X 射線。緊湊型粒子加速器不僅能提高半導(dǎo)體制造的經(jīng)濟(jì)效益，還能達(dá)成現(xiàn)存本領(lǐng)豈論若何皆無法達(dá)成的材干。

（開頭：半導(dǎo)體行業(yè)不雅察抽象）

*免責(zé)聲明：本文由作家原創(chuàng)。著述內(nèi)容系作家個(gè)東說念主不雅點(diǎn)，半導(dǎo)體行業(yè)不雅察轉(zhuǎn)載僅為了傳達(dá)一種不同的不雅點(diǎn)，不代表半導(dǎo)體行業(yè)不雅察對(duì)該不雅點(diǎn)贊同或維持，要是有任何異議，寬待磋商半導(dǎo)體行業(yè)不雅察。

今天是《半導(dǎo)體行業(yè)不雅察》為您分享的第4318期內(nèi)容，寬待心機(jī)。

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