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EUV-Belichtung mit High Numerical Aperture – oder kurz High-NA – wird in den kommenden Jahren die aus Sicht der Optik einer Wafer-Belichtung entscheidende Technologie sein. ASML hat inzwischen zwei Systeme als TWINSCAN NXE:5000, eines an Intel und eines für interne Forschungszwecke, fertiggestellt, bzw. ausgeliefert. Auch wenn 0,55 High-NA EUV erst ab 2025/26 eine wichtige Rolle spielen wird, die darauffolgenden Jahre werden alle neue Fertigungstechnologie auf 0,55 High-NA EUV setzen, auch wenn dies nur für wenige Lagen eines Chips gelten sollte.
Intel sprach vor einigen Wochen über die Risiken und Chancen von 0,55 High-NA EUV und in unserem Artikel finden sich die verschiedenen Aspekte, die damit einhergehen. Schon damals war klar, dass auf High-NA mit einer numerischen Aperture von 0,55, der nächste Schritt folgen wird: 0,75 High-NA EUV.
Eben dieses 0,75 High-NA EUV taucht nun auf einer Roadmap von ASML, auf der imec ITF World in Antwerpen (via EE Times), auf. Das, was danach kommt, bezeichnet ASML bis auf weiteres als Hyper-NA. Das Auflösungsvermörgen wird sich über die numerischen Aperture weiter entwickeln, man hat nur noch keine Zahl.
0,55 High-NA EUV wird ab 2026 bei Intel zum Einsatz kommen. Die Roadmap zeigt den ersten 0,75-NA-EUV-Scanner ab 2028 und aus Industriekreisen ist zu hören, dass wenn 0,55 High-NA EUV in den Griff zu bekommen ist, die Herausforderungen für 0,75 High-NA EUV gar nicht so hoch sein sollen – so zumindest äußerte sich ZEISS als Zulieferer der Optiken.
Aber gerade die Optik, bzw. das Licht wird durch seine Polarisation bereits mit 0,55 High-NA EUV zu einer Hürde. Durch die Polarisation des Lichts wird der Kontrast gemindert, weil eine der Polarisationsrichtungen das Licht praktisch auslöscht. Ein hoher Kontrast ist jedoch notwendig, um möglichst feine Strukturen abbilden zu können. In der Führung des Lichtstrahls braucht man also zusätzliche Polarisatoren, um den Polarisationsgrad so zu ändern, dass sich die Wellen nicht mehr fast komplett auslöschen. Der Nachteil der Polarisatoren ist, dass dabei die Intensität des Lichtstrahl reduziert wird, was natürlich wieder Auswirkungen auf die Belichtung hat.
0,75 High-NA EUV, Hyper-NA EUV – all das steht noch in den Sternen. In den kommenden Jahren wird allen voran Intel an der Umsetzung von 0,55 High-NA EUV arbeiten und hier hoffentlich ab 2026 erste Ergebnisse in Form von in Intel 14A gefertigte Chips liefern. Andere Hersteller wie TSMC kommen zumindest noch ein paar weitere Fertigungsschritte ohne 0,55 High-NA EUV aus, aber auch hier wird man früher oder später darauf umsteigen müssen. Hyper-NA EUV wird dann wohl erst im kommenden Jahrzehnt eine Rolle spielen.