可改进EUV光刻工艺 传三星正测试GCB设备 或成先

《科创板日报》9月3日讯 据韩媒TheElec爆料，三星正在测试由东京电子（TEL）提供的气体团簇光束（GCB）设备，以期改进其极紫外（EUV）光刻工艺。东京电子方面证实，公司正在与客户正一同评估该设备性能，以决定是否将其用于晶圆代工厂。

公开资料显示，东京电子是半导体制造设备的主要供应商，主营半导体的蚀刻、沉积和清洁环节，其客户包括先进逻辑及存储芯片制造商，如台积电、英特尔、三星等。

此次纳入测试评估的设备名为Acrevia，于今年7月推出，其利用定向气体团簇光束在最佳晶圆倾斜角度进行蚀刻，从而实现EUV光刻图案临界尺寸和形状的精准调整。

这不仅能提高光刻图案的精度，还显著降低了晶圆表面损伤的风险。东京电子表示，该设备作为一款图案塑形工具可以改善图案边缘粗糙度并减少随机光刻缺陷，从而提高良率。

三星方面预计，GCB设备的使用将有助于降低先进节点的成本。事实上，GCB设备一旦提高晶圆良率，就能缩减光刻设备的无效使用次数，从而有助于延长设备的使用寿命。三星对此也强调，这将减少EUV光刻技术处理图案过程中的随机错误，错误越少也就意味着成本越低。

近些年，随着工艺制程不断发展，EUV光刻设备成为各晶圆代工厂商必争之地，高昂的成本负担也随之而来。今年5月，台积电高级副总裁张晓强在技术研讨会上评论ASML的最新高数值孔径极紫外光刻机时就曾抱怨道：“这个价格实在太高了。”

雪上加霜的是，为了继续缩小芯片设计，芯片制造厂商往往使用多重图案化光刻技术，该方法通过将复杂的单层图案拆分成多个简单图案，并在不同掩模上进行多次曝光和蚀刻来实现最终所需图案。

问题随之产生，多重图案化的大规模应用虽然缩小了设计，但也引入了对准问题、叠层误差等技术缺陷风险，此外，多重图案化需要经历多次曝光和蚀刻循环，制造流程大幅扩增，而每次额外的曝光还需要额外的掩模和更多光刻工具。一言以蔽之，芯片的良率和产能愈发低下，而成本进一步加剧。

在上述背景下，各半导体设备制造商掀起一股降本增效的浪潮，除了东京电子的Acrevia GCB设备以外，应用材料于去年2月推出了功能近似的Centura Sculpta系统，并供应给英特尔公司使用。

据当时报道，该系统能为芯片制造商节省如下成本：1）每月生产10万片晶圆的情况下可节省约2.5亿美元的资本成本；2）每片晶圆节省50美元的制造成本；3）每片晶圆节省15千瓦时以上的能源。

此外，今年2月，应用材料还推出一款新的电子束测量设备，专门用于精确测量采用EUV和新兴的High-NA EUV光刻技术的半导体器件的关键尺寸。

对于此次东京电子GCB设备进入测试评估，韩媒评价：“EUV图案化市场由应用材料公司主导，而东京电子的新设备对其构成了挑战。”