Greet Storms, Vice Presidente Senior di ASML e Responsabile della gestione dei prodotti EUV High-NA, ha recentemente dichiarato che i sistemi di litografia EUV High-NA stanno avanzando rapidamente verso la produzione ad alto volume, o HVM. Con l'aumento dei volumi di esposizione dei clienti in tutto il mondo, ASML ha ottimizzato la tecnologia per portare la produttività della flotta a livelli pronti per la produzione, stabilendo nel contempo una roadmap di scaling economica per l'industria dei semiconduttori nei prossimi dieci anni.
Le esposizioni globali dei wafer superano 1,35 milioni mentre i sistemi dimostrano prestazioni HVM
Storms ha affermato che le esposizioni cumulative dei wafer nella flotta globale di sistemi EUV High-NA, o EXE, hanno superato 1,35 milioni, accelerando l'apprendimento del processo e la prontezza HVM. Un sistema EXE:5200B qualificato ha raggiunto un throughput di 135 wafer all'ora durante i test di accettazione, dimostrando la produttività richiesta per la produzione ad alto volume. Dieci sistemi EUV High-NA installati in quattro siti di clienti sono attualmente operativi in tutto il mondo, mentre tre sistemi aggiuntivi sono in fase di spedizione o installazione.
I sistemi hanno anche dimostrato un'elevata precisione di sovrapposizione macchina a macchina e prestazioni di messa a fuoco. La disponibilità della flotta globale di EUV High-NA è aumentata all'84% e si prevede che raggiunga il 90% entro la fine del 2026, con un obiettivo a lungo termine del 93%. Basandosi sull'esperienza della sua piattaforma NXE consolidata, ASML ha migliorato le capacità diagnostiche e ha introdotto misure per prevenire guasti ricorrenti, aumentando la stabilità operativa del sistema.
L'EUV High-NA entra nella produzione di chip logici e riduce i costi dei processi avanzati attraverso la singola patterizzazione
Storms ha anche affermato che l'EUV High-NA ha raggiunto un importante traguardo con il suo primo utilizzo nella produzione ad alto volume di chip logici. Per la scalabilità della memoria, l'imaging High-NA potrebbe supportare lo sviluppo continuo di fino a cinque future nodi di processo DRAM 2D.
Rispetto all'EUV 0,33-NA, che può richiedere processi di multipatterizzazione complessi e costosi, la maggiore risoluzione dei sistemi 0,55-NA consente di produrre più strati utilizzando la singola patterizzazione. Sostituire la multipatterizzazione con la singola esposizione può ridurre la complessità del processo, i tassi di difetti, il tempo di ciclo e i costi di produzione complessivi, mantenendo sia le prestazioni del processo che la fattibilità economica a pitch più piccoli.
ASML ha anche sviluppato soluzioni ingegneristiche per le sfide tecniche associate alla produzione in volume. La piattaforma EXE utilizza algoritmi di livellamento dei dies, correzione della messa a fuoco e un design di refrigerazione del wafer di 148 mm per fornire un margine di profondità di messa a fuoco previsto di oltre 30 nm, mantenendo prestazioni di controllo comparabili a quelle della piattaforma NXE.
Per affrontare la limitazione dell'esposizione del mezzo campo dell'EUV High-NA, ASML utilizza una zona di compensazione di cucitura di 175 μm progettata per la produzione ad alto volume, offrendo maggiore flessibilità progettuale. Nelle applicazioni DRAM, la cucitura è richiesta solo per i progetti di chip con determinate configurazioni di colonne a numero dispari, mentre le configurazioni a numero pari non richiedono cucitura.
L'EUV High-NA crea anche nuove opzioni di progettazione per i layout di chip 2D. Il suo contrasto di imaging più elevato consente di creare pitch più piccoli in una singola esposizione, migliorando il routing degli interconnettori e potenzialmente riducendo il numero totale di strati di metallo richiesti. Ad esempio, un layout di metallo 2D a singolo pattern potrebbe sostituire una struttura più complessa che in precedenza richiedeva due strati di metallo e uno strato di via, aumentando la densità delle celle logiche mentre migliora l'efficienza progettuale.
Throughput mirato a raggiungere 180 WPH su una piattaforma stabile di 10 anni
Guardando al futuro, ASML prevede di continuare ad aumentare il throughput della sua piattaforma EXE man mano che avanza dall'EXE:5200B alla prossima generazione EXE:5400E. Aumentando la potenza della fonte EUV da 600 W verso 1.000 W, accelerando la gestione dei wafer e delle reticelle e introducendo la soluzione PEP, ASML mira a portare il throughput dei test di accettazione a 180 wafer all'ora entro il 2030.
Storms ha aggiunto che ASML ha stabilito una roadmap completa per la sua tecnologia EUV 0,55-NA, con un'architettura di piattaforma stabile che si prevede supporti più di un decennio di sviluppo. Combinando maggiore risoluzione, capacità di singola patterizzazione, produttività aumentata e maggiore flessibilità progettuale, la piattaforma è posizionata per supportare i piani di scalabilità a lungo termine dell'industria dei semiconduttori.