展銳唐古拉品牌下的兩款5G芯片T770和T760，均采用6nm EUV工藝,，為什么要強(qiáng)調(diào)EUV,？
“只有引入EUV技術(shù)的6nm才是真正的6nm”，這項(xiàng)技術(shù)也將伴隨未來(lái)可能的5nm,、4nm,、3nm,、2nm,、1nm一路前行。
自1965年英特爾創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾提出摩爾定律以來(lái),，半導(dǎo)體領(lǐng)域就一直在遵循著“當(dāng)價(jià)格不變時(shí),，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目,，大約每隔18個(gè)~24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍”的規(guī)律前行,。技術(shù)人員一直在研究開(kāi)發(fā)新的IC制造技術(shù),，以縮小線寬、增大芯片的容量,。
EUV光刻機(jī)的出現(xiàn),，就是一個(gè)重大突破。它實(shí)現(xiàn)了高速,、低功耗和高集成的芯片生產(chǎn)工藝,，滿足了5G高性能、超帶寬,、低時(shí)延和海量連接的需求,。
圖片來(lái)源：臺(tái)積電陳平在紫光展銳2020春季線上發(fā)布會(huì)演講
這么厲害的EUV，原理是什么,？
光刻技術(shù)基本上是一個(gè)投影系統(tǒng),，將光線投射并穿透印有電路的光罩，利用光學(xué)原理將圖形打在已涂布感光劑的硅晶片上,，進(jìn)行曝光,，當(dāng)未曝光的部分被蝕刻移除后，圖樣就會(huì)顯露出來(lái),。
在光刻技術(shù)中,，提升分辨率的途徑主要有三個(gè)：一是增加光學(xué)系統(tǒng)數(shù)值孔徑；二是減小曝光光源波長(zhǎng),；三是優(yōu)化系統(tǒng),。EUV相較于DUV，把193nm波長(zhǎng)的短波紫外線替換成了13.5nm的“極紫外線”,，在光刻精密圖案方面自然更具優(yōu)勢(shì),，能夠減少工藝步驟，提升良率,。
EUV技術(shù)的究竟難在哪兒,？
光源產(chǎn)生難：
193nm紫外線的光子能量為6.4eV（電子伏特，能量單位）,，EUV的光子能量高達(dá)為91~93eV,！這種能量的光子用一般的方法是射不出來(lái)的，激光器或燈泡都不行,，它的生成方法光是聽(tīng)起來(lái)就非常變態(tài),，這需要將錫熔化成液態(tài)，然后一滴一滴地滴落,，在滴落過(guò)程中用激光轟擊錫珠,，讓其化為等離子態(tài),，才能釋放“極紫外光”。這樣的光源用久了就會(huì)在里面濺很多錫微粒,，必須要定時(shí)清潔才行,。
圖片來(lái)源：Cymer: Extreme Ultraviolet（EUV） Lithography Light Sources
發(fā)光過(guò)程難：
EUV不僅能量高，對(duì)物質(zhì)的影響也極其強(qiáng)大,，它們可以被幾乎任何原子吸收,，所以傳播路徑必須是完全的真空。要想讓EUV聚焦到合適的形狀,，只能用這種用6面凹面鏡子組成的系統(tǒng)——EUV/X射線變焦系統(tǒng)（EUV /X-Ray focusing systems）,。
有效功率轉(zhuǎn)化率低：
可是就算是鏡子，每一面鏡子都會(huì)吸收30%的EUV,，整個(gè)系統(tǒng)里有4個(gè)鏡子用于發(fā)光系統(tǒng),，6個(gè)鏡子用于聚焦系統(tǒng)。EUV光罩本身也是一個(gè)額外的鏡子,，形成了11次反射,。這個(gè)過(guò)程中，只有大約2％的EUV來(lái)到了晶圓上,。因?yàn)樾实?，所以需要的功率也大輻上漲。ArF光源平均的功率為45W,，而EUV的平均光源功率為500w,！
成本太高：
最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)售價(jià)高達(dá)1億歐元一臺(tái)，是DUV光刻機(jī)價(jià)格2倍多,，采購(gòu)以后還需要多臺(tái)747飛機(jī)才能運(yùn)輸整套系統(tǒng),。
此外，EUV光刻機(jī)必須在超潔凈環(huán)境中才能運(yùn)行,，一小點(diǎn)灰塵落到光罩上就會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的良品率問(wèn)題,，并對(duì)材料技術(shù)、流程控制,、缺陷檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)都提出了更高的要求,。最關(guān)鍵的是，EUV光刻機(jī)還極度耗電,，它需要消耗電力把整個(gè)環(huán)境都抽成真空（避免灰塵）,，通過(guò)更高的功率也彌補(bǔ)自身能源轉(zhuǎn)換效率低下的問(wèn)題，設(shè)備運(yùn)行后每小時(shí)就需要耗費(fèi)至少150度的電力,。
除此之外,，次級(jí)電子對(duì)光刻膠的曝光、光化學(xué)反應(yīng)釋放氣體,、EUV對(duì)光罩的侵蝕等種種難題都要一一解決,。這就導(dǎo)致很長(zhǎng)時(shí)間里EUV的產(chǎn)量極低，在之前公開(kāi)的資料里,，EUV的產(chǎn)量只有日均1500片,。
UV工藝技術(shù)的展銳唐古拉T770和T760，真是閃耀著高技術(shù),、高質(zhì)量的光輝~