7nm节点后光刻技术从DUV转至EUV，设备价值剧增-德赢Vwin官网网

过去几十年，半导体产业在摩尔定律的指导下获得了高速的发展，为了满足摩尔定律“同等面积芯片集成的晶体管数每18个月翻一番”的要求，晶圆厂一直在推动工艺制程的更新。但随着节点的演进，产业界普遍认为传统的光刻将会在65nm或者45nm的时候遭受到障碍，为此他们寻找新的解决办法，EUV就是他们的主要选择。

所谓EUV，是指波长为13.5nm的光。相比于现在主流光刻机用的193nm光源，新的EUV光源能给硅片刻下更小的沟道，从而能实现在芯片上集成更多的晶体管，进而提高芯片性能，继续延续摩尔定律。

芯片行业从20世纪90年代开始就考虑使用13.5nm的EUV光刻（紫外线波长范围是10~400nm）用以取代现在的193nm。EUV本身也有局限，比如容易被空气和镜片材料吸收、生成高强度的EUV也很困难。业内共识是，EUV商用的话光源功率至少250瓦，Intel还曾说，他们需要的是至少1000瓦。除了光刻机本身的不足之外，对于EUV光刻机系统来说，光罩、薄膜等问题也有待解决。

近两年内来看（2019-2020 年），7nm节点后光刻技术从 DUV 转至 EUV，设备价值剧增。当前使用的沉浸式光刻技术波长 193nm（DUV，深紫外光），而当进行 7nm 以下节点制造时就需采用波长 13nm 的 EUV 光刻机。根据 ASML 公布的路线图，EUV 光刻机首先于2018年在7nm及以下逻辑芯片开始应用。在EUV设备制造过程中，由于EUV波长仅13nm，没有合适介质进行精准折射，因而所有光路设计均采用反射的形式，设计更加复杂，对精度要求极高，制造难度极大。全球只有 ASML 生产的 NXE3400B 是唯一支持 7nm 及 5nm 的EUV 光刻机，单台机器价值约 1.17 亿美元。

台积电拥有 EUV 设备最多，为 ASML 最大客户，三星次之。EUV 设备作为 7nm 以下制程必备工艺设备，对厂商最新制程量产具有至关重要的作用。由于对精度要求极高，台积电与 ASML 在研发上有相关技术配合。台积电与三星是 ASML 前两大订购客户。对于中国大陆厂商来说，并不存在“瓦森纳协议”限制向中国出口最先进 EUV 光刻机的情况。中芯国际目前已从 ASML 预定 1 台 EUV 光刻机，这对于中芯国际未来发展 7nm 以下技术具有积极意义。英特尔 7nm 采用 EUV 双重曝光技术已有提前布局，仍有望按原定计划量产。

在今年的5月份，三星就发布了基于7nm EUV工艺的下一代手机处理器Exynos 9825。三星称，通过7nm EUV工艺，新处理器的生产过程可以减少 20% 的光罩流程，使整个制造过程更简单，还能节省时间和金钱，另外还达成40%面积缩小、以及20%性能增加与55%的功耗降低目标。台积电也在6月份宣布批量生产7nmN7+工艺，这是台积电第一次、也是行业第一次量产EUV极紫外光刻技术。并表明这种新工艺的产量已经可以达到原来7nm工艺的水平了。

在EUV之外，7nm 节点还有另外一种技术路径，即采用 193nm 波长+SAQP 四重图案化达到所需分辨率。下图黄线中红点处即代表采用193i 浸没式光刻机+SAQP四重图案技术，对应英特尔所选择的技术路线；7nm在蓝线中蓝色区域代表采用EUV光刻机单次图案化，代表台积电和三星所选择的技术路线。在之后的 5nm 节点，193i 光刻机技术难度更大，采用 EUV 双重图案化是较为合理的选择。

从成本角度考量，193i 多重图案化在某些场景仍然是最为经济的选择。根据东京电子测算的不同曝光工艺标准化晶圆成本，EUV 单次曝光的成本是193i（DUV）单次曝光的 4倍，而 193i 四重图案曝光 SAQP 是 3 倍，EUV 单次曝光技术的晶圆成本高于自对准四图案曝光（193i SAQP）。采用 193i SAQP 仍然具有成本优势。

尽管 193i更为经济，但EUV 仍是未来更先进制程不可或缺的工具。英特尔在 Fab42 工厂已有布局 EUV，计划用于 7nm 及以下节点，由于英特尔 7nm 节点不再面临 SAQP 四重曝光技术难题，而是EUV 双重曝光，有望重回正轨按原定计划 2020 年量产。

声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表德赢Vwin官网网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。举报投诉

摩尔定律

摩尔定律

+关注

关注
4

文章
634

浏览量
78997
光刻技术

光刻技术

+关注

关注
1

文章
146

浏览量
15817
EUV

EUV

+关注

关注
8

文章
605

浏览量
86004

原文标题：【AET原创】EUV是7nm节点之后的必然趋势

文章出处：【微信号：ChinaAET，微信公众号：电子技术应用ChinaAET】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。

光刻机巨头ASML业绩暴雷，芯片迎来新一轮“寒流”？

德赢Vwin官网网报道（文/黄山明）作为芯片制造过程中的核心设备，光刻机决定着芯片工艺的制程。尤其是EUV光刻机已经成为高端芯片（7nm及以下）芯

发表于 10-17 00:13 •2744次阅读

日本首台EUV光刻机就位

据日经亚洲 12 月 19 日报道，Rapidus 成为日本首家获得极紫外 (EUV) 光刻设备的半导体公司，已经开始在北海道芯片制造厂内安装极紫外光刻系统。它将分四个阶段进行安装，

发表于 12-20 13:48 •45次阅读

日本首台<b class='flag-5'>EUV</b><b class='flag-5'>光刻</b>机就位

Prolith和HyperLith‌主要用于mask-in-stepper lithography仿真、光刻设计

这些设置‌1。 ‌灵活性‌：用户可以根据需要选择不同的仿真技术，如DUV、Immersion、EUV等，并且可以处理严格/标量、偏振、像差和抗蚀剂模型‌1。 ‌分布式计算支持‌：HyperLith支持

发表于 11-29 22:18

今日看点丨 2011亿元!比亚迪单季营收首次超过特斯拉；三星将于2025年初引进High NA EUV光刻机

1. 三星将于2025 年初引进High NA EUV 光刻机，加快开发1nm 芯片据报道，三星电子正准备在2025年初引入其首款High NA EUV（极紫外）

发表于 10-31 10:56 •807次阅读

所谓的7nm芯片上没有一个图形是7nm的

最近网上因为光刻机的事情，网上又是一阵热闹。好多人又开始讨论起28nm/7nm的事情了有意无意之间，我也看了不少网上关于国产自主7nm工艺的文章。不过这些文章里更多是抒情和遐想，却很少

发表于 10-08 17:12 •331次阅读

所谓的<b class='flag-5'>7nm</b>芯片上没有一个图形是<b class='flag-5'>7nm</b>的

日本大学研发出新极紫外(EUV)光刻技术

近日，日本冲绳科学技术大学院大学（OIST）发布了一项重大研究报告，宣布该校成功研发出一种突破性的极紫外（EUV）光刻技术。这一创新技术超越

发表于 08-03 12:45 •984次阅读

台积电A16制程采用EUV光刻机，2026年下半年量产

据台湾业内人士透露，台积电并未为A16制程配备高数值孔径（High-NA）EUV光刻机，而选择利用现有的EUV光刻机进行生产。相较之下，英特尔和三星则计划在此阶段使用最新的High-N

发表于 05-17 17:21 •974次阅读

存内计算——助力实现28nm等效7nm功效

可重构芯片尝试在芯片内布设可编程的计算资源，根据计算任务的数据流特点，动态构造出最适合的计算架构，国内团队设计并在12nm工艺下制造的CGRA芯片，已经在标准测试集上实现了和7nm的GPU基本相

发表于 05-17 15:03 •1901次阅读

存内计算——助力实现28<b class='flag-5'>nm</b>等效<b class='flag-5'>7nm</b>功效

英特尔推进面向未来节点的技术创新，在2025年后巩固制程领先性

英特尔正在按计划实现其“四年五个制程节点”的目标，目前，Intel 7，采用EUV（极紫外光刻）技术的Intel 4和Intel 3均已实现

发表于 05-16 15:38 •415次阅读

英特尔正在顺利推进的Intel 20A和Intel 18A两个节点

英特尔正在按计划实现其“四年五个制程节点”的目标，目前，Intel 7，采用EUV（极紫外光刻）技术的Intel 4和Intel 3均已实现

发表于 05-11 09:25 •1130次阅读

英特尔正在顺利推进的Intel 20A和Intel 18A两个<b class='flag-5'>节点</b>

光刻机的发展历程及工艺流程

光刻机经历了5代产品发展，每次改进和创新都显著提升了光刻机所能实现的最小工艺节点。按照使用光源依次从g-line、i-line发展到KrF、ArF和

发表于 03-21 11:31 •6216次阅读

2024年全球与中国7nm智能座舱芯片行业总体规模、主要企业国内外市场占有率及排名

7nm智能座舱芯片市场报告主要研究： 7nm智能座舱芯片市场规模：产能、产量、销售、产值、价格、成本、利润等 7nm智能座舱芯片行业竞争分析：原材料、市场应用、产品种类、市场需求、市场供给，下游

发表于 03-16 14:52

ASML 首台新款 EUV 光刻机 Twinscan NXE:3800E 完成安装

EUV 光刻机持续更新升级，未来目标在 2025 年推出 NXE:4000F 机型。上两代 NXE 系列机型 3400C 和 3600D 分别适合 7~5、5~3 纳米节点生产，德

发表于 03-14 08:42 •544次阅读

佳能推出5nm芯片制造设备，纳米压印技术重塑半导体竞争格局

佳能近日表示，计划年内或明年上市使用纳米压印技术的光刻设备FPA-1200NZ2C。对比已商业化的EUV光刻

发表于 01-31 16:51 •1248次阅读

改进芯片技术的关键因素——光刻技术

使用13.5nm波长的光进行成像的EUV光刻技术已被简历。先进的逻辑产品依赖于它，DRAM制造商已经开始大批量生产。

发表于 12-29 15:22 •944次阅读

搜索历史

7nm节点后光刻技术从DUV转至EUV，设备价值剧增

评论