在上周的Semicon West上，ASML提供了有關當前EUV系統以及正在開發的0.55高NA系統的最新信息。

Anthony Yen是ASML的全球技術開發中心副總裁兼負責人。在過去的兩年里，他的談話幾乎總是以同樣的方式 ：“EUV幾乎已經為HVM做好了準備。”但這次卻是與眾不同的，“截止目前，EUV在準備HVM中”。

據悉，ASML今年又運送了7個NXE：3400B系統，共計11個新系統。這使得該領域的EUV系統總數達到50個，盡管并非所有系統都被認為具有HVM功能。ASML預計到今年年底，第三季度將增加7個系統，到第四季度將增加12個系統，共計30臺機器。

主要模塊

當提到當前3300/3400系統的主模塊時，有許多關鍵組件。有液滴發生器，從那里產生錫水滴。這些液滴被撞擊，產生EUV光，其被引導到中間焦點。

由此，我們可以突出顯示影響系統正常運行時間和功率的一些關鍵因素。為了改善系統，您需要高輸入CO2激光器。然后，該激光器將錫滴液噴射。發生這種情況時，您需要高轉換效率和高收集效率。這是通過橢圓形EUV收集鏡完成的。這里有兩個焦點，第一個是當錫被撞擊時，然后在第二個焦點處重新聚焦。最后，液滴捕集器收集未能破裂的液滴。因此，提高效率和降低劑量開銷是關鍵。

在他們的實驗室，Yen報告說ASML已經為源功率實現了超過300瓦的功率。目前，客戶現場安裝的源電源仍為250 W.在250 W時，客戶每小時最大吞吐量約為155片晶圓。今年早些時候英國的Britt Turkot在2019年的EUVL研討會上證實了這些數字。

阻礙系統可用性的一個組件是液滴發生器。ASML報告稱，自2014年以來，液滴發生器已從2014年的約100小時變為2019年的1000多小時。自去年以來，它們將液滴發生器的使用壽命提高了30％。值得注意的是，這里可以進行其他改進。再填充錫罐需要額外的停機時間。正如您稍后將看到的，這將在今年晚些時候解決。

另一個值得關注的是收集器本身。這是一個650毫米直徑的多層分級鏡，旨在最大限度地提高反射性。這里的關鍵問題是如何使其盡可能保持清潔，防止其起霧或被污染。目前客戶安裝了NXE：3400B系統，Yen報告的每千兆脈沖的降解率約為0.15％。ASML希望在相同功率（250 W）下將其降至低于0.1％/ GP。

今天，收集器遵循相當可預測的壽命，這種壽命在大致線性趨勢下降低。收集器降級后，需要進行交換。這是一個問題。幾年前，這可能需要一周時間。今天，它需要一天多一點。ASML打算用下一代NXE：3400C將其減少到不到8小時。

NXE：3400C

在今年下半年，ASML將開始出貨其下一代EUV系統。NXE：3400C是一種進化工具，旨在進一步解決前面描述的一些缺陷。該系統的額定值為175 WPH，20 mJ /cm2。在第二季度財報電話會議上，ASML報告稱該系統在實驗室運行時為175 WPH，達到2000 WPD，在與客戶相同的內存生產條件下運行。

新系統的一個特殊功能是模塊化容器，經過重新設計，易于維護。Yen說他們希望使用這個系統可以將收集器的交換從一天減少到不到八小時。此外，他們已經改變了液滴發生器補充程序。沒有任何人需要關閉系統電源以重新填充容器，然后將系統重新聯機。現在可以通過內聯方式重新填充新系統。總而言之，通過所有這些變化的組合，他們希望達到目標95％的可用性。

EUV Pellicle

EUV的另一個問題是粒子帶來的前端缺陷。當涉及到光罩區域的清潔度時，它們每10,000次曝光接近1個粒子。

對于每10,000次曝光不能容忍1個顆粒的客戶，可以選擇EUV薄膜。這是一個覆蓋掩模版的超薄透明膜，旨在防止顆粒到達掩模版。雖然這有助于解決缺陷，但今天使用薄膜的問題是光透射率的降低。當一些EUV被薄膜吸收時，會轉化為功率損失。這方面的進展非常緩慢。在過去的一年半中，平均透光率僅提高了約3.5％至83％。一個好的目標是超過90-93％的透射率，但目前還不清楚該行業是如何實現這一目標的。

High-NA系統

再往前看，ASML已經開始使用High-NA系統了。第一個系統預計將在2021年底之前發貨。High-NA系統比目前的3400系統更大更重。該機器采用截然不同的鏡頭系統，使用0.55 NA變形鏡頭。這些鏡頭的額定半波長為8nm，在x方向上放大4倍，在y方向上放大8倍。由于鏡頭有一半的視野，該系統增加了一些額外的階段，旨在提高加速度。

High-NA系統沒有改變的一點是與3400系統兼容的源。值得指出的是，與現在相比，它在High-NA系統中實際上位于更加水平的位置，這將允許它們移除鏡子。效果類似于將功率增加超過30％。

完成鏡頭放大率的增加以減少陰影效應。然而，4x / 8 1：2放大率的影響是電路設計本身。使用標準的6英寸光掩模，在標準0.33 NA機器上，您可獲得4x / 4x光罩，這意味著33 mm×26 mm的全光場，最大芯片尺寸為858mm2。對于具有變形光學器件的0.55 NA，您在y方向上看8倍，因此您的場地現在減半。對于電路設計人員而言，這意味著有效磁場為16.5 mm x 26 mm，最大裸片尺寸為429mm2。

目前，仍然存在一些與基礎設施有關的重大挑戰，High-NA的掩模基礎設施還沒有。

一個值得注意的問題是前面討論的面具3D效果。它需要新穎的吸收劑以最小化問題。當芯片設計人員完成IC設計時，設計將從文件傳輸到光掩模中。該掩模用作主模板，通過在晶片上印刷圖案，掃描儀可以從該模板有效地印刷IC的許多副本。傳統上，這是通過掩模投射光來完成的。這個過程很像典型的高架投影儀，除了向后（從大圖像到小圖像）。對于EUV，面具是完全不同的。這里，掩碼實際上是基于鏡像類型的掩碼空白。通過使用吸收材料以及抗反射涂層（ARC）在掩模上“繪制”不同的電路圖案。

在操作過程中，當光線照射到掩模版上時（通常是一個小角度，大約6度），有時這些結構的反射會引起陰影效應和像差。

盡管這個問題已經有很長一段時間了解，但研發主要集中在EUV的其他方面，如主模塊和電源。此外，這些效果在7納米節點上也沒有太大問題。然而，降至5納米和3納米，掩模3D效果將變得更加明顯。

另外，光刻膠與High-NA掩模須在同一側，還有很多工作要做。

500 W功率的High-NA系統

再看一點。Yen說，在他們的圣地亞哥實驗室，ASML已經設法達到450 W的功率。“當我們的High-NA掃描儀出現時，我相信我們將超過500 W，”他補充道。大約500 W是ASML需要在其高NA半場掃描儀上達到150 WPH，60 mJ /cm2的地方。