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繼Substrate和XLight之后，第三家競爭者正勇猛于開發(fā) ASML EUV 光源的替代決策。好意思國初創(chuàng)公司 Tau Systems 在接受 Timestech 采訪時概述了其應(yīng)用緊湊型粒子加速器和 ×射線目田電子激光器進行半導體圖案化的盤算推算。“咱們的辦法是用高效的X射線激光器取代當代光刻機的 EUV 光源，\"Tau 首席實驗官Jerome Paye示意。

Tau公司的光源架構(gòu)攝取了所謂的激光尾場加速本領(lǐng)，將超短激光脈沖輻照到等離子體中，產(chǎn)生強電場，從而在短短幾毫米的距離內(nèi)加速電子。這些電子隨后通過緊湊的目田電子激光器安裝產(chǎn)生干系X射線輻射。Tau公司宣稱總共這個詞系統(tǒng)不錯裝入一個尺度集裝箱。

“咱們的光源將具有極高的電能到光能轉(zhuǎn)變遵守。未應(yīng)用的能量將被回收以進一步提高遵守，而咱們的X射線激光器聚積波長匹配反射光學元件的高反射率，將通過提高出產(chǎn)速率來質(zhì)問運營成本。使用高亮度X射線光源將加速每個光刻樞紐的出產(chǎn)速率，并減少多重曝光的需求。這將質(zhì)問每片晶圓的磋商成本，“Paye示意。

ASML以為無需開發(fā)其他EUV光源。該公司的道路圖將把激光等離子體光源的功率晉升至1000瓦以上，屆時其他身分，舉例平臺加速或光刻膠敏銳性，將成為制約產(chǎn)能的瓶頸。

在接受TimesTech采訪時， TAU Systems首席實驗官Jerome Paye概述了緊湊型粒子加速器和X射線目田電子激光器若何克服極紫外光刻本領(lǐng)的物理和經(jīng)濟截止。他詮釋了更短的波長、更高的光子遵守和緊湊的系統(tǒng)想象若何減少多重曝光、提高產(chǎn)量、質(zhì)問晶圓成本，并為寰球領(lǐng)域內(nèi)東說念主工智能驅(qū)動的下一代半導體應(yīng)用達成可彭脹的出產(chǎn)。

以下為完好意思采訪內(nèi)容：

TimesTech：EUV光刻本領(lǐng)正接近其物理和經(jīng)濟極限。從半導體制造的角度來看，TAU Systems現(xiàn)在正在顧問的最關(guān)鍵瓶頸是什么？

Jerome Paye：TAU Systems公司正在開發(fā)用于半導體制造的下一代光源，其本領(lǐng)包括緊湊型粒子加速器和X射線目田電子激光器。咱們的激光尾場加速本領(lǐng)能夠產(chǎn)生能量異常于傳統(tǒng)加速器數(shù)百米射程的電子束，而咱們只需幾厘米即可達成。然后，咱們將這些高能電子束送入磁波蕩器，從而產(chǎn)生波長期短于現(xiàn)存極紫外（EUV）系統(tǒng)的可調(diào)諧X射線激光器。

現(xiàn)在，每臺極紫外光刻機造價約4億好意思元，分量朝上30萬磅，其本領(lǐng)水平已接近現(xiàn)存本領(lǐng)的極限。唯一小數(shù)部分光能到達晶圓，這極大地截止了出產(chǎn)遵守。在13.5納米的極紫外波長下，芯片制造商必須攝取多重曝光本領(lǐng)來制造更小的特征，這會增多時辰、質(zhì)問出產(chǎn)遵守并增多成本。ASML公司通過提高數(shù)值孔徑（High-NA）來提高器件尺寸的范例，正漸漸接近物理和經(jīng)濟上的極限。

咱們獨辟門道：縮小波長自己。咱們的X射線激光器職責在可調(diào)諧波長，并經(jīng)由優(yōu)化以達成最大透射率。聚積波長匹配的反射光學元件（其反射率高于現(xiàn)在的極紫外（EUV）反射鏡），咱們的本領(lǐng)可在每臺緊湊型開辟中達成數(shù)百瓦的X射線輻照功率。其功率可與ASML的X射線激光器忘形以致高出，但波長更短。最終達成更快的出產(chǎn)速率、更少的多重曝光以及顯赫提高的動力遵守。

TimesTech：現(xiàn)在的極紫外光刻掃描儀體積雄壯、耗電量高、況兼老本參加極其巨大。特拉維夫大學（TAU）的緊湊型目田電子激光器若何從根底上改變晶圓廠的成本、動力和占大地積神色？

Jerome Paye：咱們的辦法是用高效的X射線激光器取代當代光刻機中的極紫外（EUV）光源。咱們的光源將具有極高的電能到光能轉(zhuǎn)變遵守。未應(yīng)用的能量將被回收以進一步提高遵守，而咱們的X射線激光器聚積波長匹配反射光學元件的高反射率，將通過提高出產(chǎn)速率來質(zhì)問運營成本。使用高亮度X射線光源將加速每個光刻樞紐的出產(chǎn)速率，并減少多重曝光的需求。這將質(zhì)問每片晶圓的磋商成本。

TimesTech：您要點先容了更高的光輸出和更短的波長。這若何漂浮為內(nèi)容的制造上風，舉例更高的特征區(qū)別率、更高的晶圓良率或更快的出產(chǎn)速率？

Jerome Paye：其物理旨趣很簡便：更短的波長不錯徑直對更小的特征進行圖案化，無需像現(xiàn)在極紫外光刻本領(lǐng)那樣進行屢次圖案化。在ASML的13.5納米波長下，要制造更小的特征需要屢次打印圖案，每次打印皆會增多周期時辰，質(zhì)問產(chǎn)量，并引入影響良率的瞄準漏洞。咱們可調(diào)諧的X射線波長擱置了這一截止，達成了單次曝光圖案化，而競爭敵手則需要屢次打印。

婉曲量的晉升源于特等的光子遵守。現(xiàn)在的極紫外光刻系統(tǒng)由于錫液滴等離子體光源和反射鏡遵守低下，大部分產(chǎn)生的光皆會蝕本，唯一幾個百分點的光能到達晶圓。咱們的X射線激光器聚積波長匹配的反射光學元件，每臺緊湊型開辟可產(chǎn)生數(shù)百瓦的功率，在更短的波長和更高的反射率下，其輸出功率可與ASML的家具忘形以致高出。其收尾是：每次光刻樞紐的曝光時辰更短，無需多重曝光，減少了頹勢的產(chǎn)生，質(zhì)問了每片晶圓的成本，同期達成了下一代東說念主工智能和量子臆想芯片所需的原子級特征法例。

TimesTech：特拉維夫大學已將激光尾場加速本領(lǐng)從國度實驗室轉(zhuǎn)念到集裝箱大小的商用系統(tǒng)中。使這項本領(lǐng)達到工場化出產(chǎn)尺度的關(guān)鍵工程挑戰(zhàn)是什么？

Jerome Paye：這項本領(lǐng)的基本物理旨趣已教訓證多年，咱們的學術(shù)同業(yè)們達成了比傳統(tǒng)系統(tǒng)強2000倍的加速梯度，在厘米級的精度下就達到了傳統(tǒng)射頻本領(lǐng)需要數(shù)百米和雄壯基礎(chǔ)設(shè)施材干達成的后果。真確的挑戰(zhàn)不在于考證想法，而在于若何達成工業(yè)級的可靠性。實驗室演示優(yōu)先接頭的是峰值性能，而不是數(shù)百萬次輪回的結(jié)識性。半導體光刻本領(lǐng)需要極高的結(jié)識性，電子束能量、時辰精度和空間特質(zhì)必須在每次曝光中皆保握在嚴格的衙役領(lǐng)域內(nèi)。為了達成這種結(jié)識性，咱們在激光結(jié)識性、等離子體生成法例和光束會診方面參加了大量資金。

系統(tǒng)集成和占大地積縮減相同帶來了巨大的挑戰(zhàn)。國度實驗室設(shè)施頻頻占用建筑領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施；而咱們已將其漂浮為可部署在現(xiàn)存晶圓廠空間內(nèi)的集裝箱大小的開辟。位于加州TAU實驗室的設(shè)施等于這一瞥變的例證，它不僅考證了本領(lǐng)，還生成了脫手數(shù)據(jù)。咱們與德克薩斯大學奧斯汀分校、勞倫斯伯克利國度實驗室以及頂點光基礎(chǔ)設(shè)施核物理設(shè)施的和洽格式，將宇宙起先的盤考專長與貿(mào)易工程的嚴謹性相聚積。咱們?nèi)阶叩馁Q(mào)易化政策——即現(xiàn)在的輻射測試、用于擴大出產(chǎn)領(lǐng)域的放射療法以及握續(xù)的光刻研發(fā)參加——體現(xiàn)了所需的耐煩。每一項應(yīng)用皆有助于完善咱們的中樞本領(lǐng)，同期為咱們進入半導體市集蘊蓄收入和運營教訓。

TimesTech：跟著東說念主工智能和先進臆想鼓勵對更小、更復雜芯片的需求，TAU 的激光驅(qū)動加速器本領(lǐng)在大領(lǐng)域半導體制造中的可彭脹性若何？

Jerome Paye：咱們本領(lǐng)的可彭脹性源于多項架構(gòu)上風。每個緊湊型加速器單位驅(qū)動一個掃描儀，在短波長下，其功率輸出可與ASML的同類家具忘形以致高出。晶圓廠產(chǎn)能可線性彭脹，增多掃描儀需要增多加速器單位，但基本本領(lǐng)保握不變。與傳統(tǒng)同步輻射安裝必須使用大型單體安裝工作多條光束線不同，咱們的緊湊型系統(tǒng)維持分散式部署，能夠稱心晶圓廠布局條目。制造可彭脹性徑直收成于咱們的放射調(diào)養(yǎng)本領(lǐng)開發(fā)旅途，該旅途與咱們的光刻平臺分享基本本領(lǐng)，但面向的是近期需要批量出產(chǎn)的更大領(lǐng)域市集。這使得咱們在光刻本領(lǐng)部署之前，就能在貿(mào)易領(lǐng)域上配置起制造工藝、供應(yīng)鏈和質(zhì)地體系。

該經(jīng)濟模子維持大領(lǐng)域部署。現(xiàn)在的EUV光刻機單價約為4億好意思元，分量朝上30萬磅，需要雄壯的設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施，且相干于可用光子輸出而言，能耗巨大。咱們緊湊型的系統(tǒng)可安裝在現(xiàn)存晶圓廠空間內(nèi)，遵守顯赫晉升，具有極具勾引力的總體領(lǐng)有成本上風。集裝箱大小的開辟可部署在現(xiàn)存晶圓廠的占大地積內(nèi)，從而減少老本參加和締造周期。這種生動性使晶圓廠能夠安寧增多產(chǎn)能，而無需提前數(shù)年進行大領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施投資。與ASML的高數(shù)值孔徑（High-NA）決策受限于鏡面制造精度等基本物理截止不同，咱們的波長縮減決策能夠跟著節(jié)點條目的演變，握續(xù)晉升性能。

TimesTech：量度昔時，您以為在昔時十年內(nèi)，緊湊型粒子加速器將若何重塑半導體制造的經(jīng)濟神色和晶圓廠想象？

Jerome Paye：現(xiàn)在的制造工藝需要多數(shù)資金參加，且復雜進程極高，單個價值 4 億好意思元的開辟需要雄壯的配套基礎(chǔ)設(shè)施。緊湊型加速器本領(lǐng)通過在現(xiàn)存晶圓廠內(nèi)分散式部署集裝箱大小的系統(tǒng)，從根底上改變了這一近況。晶圓廠不錯憑據(jù)出產(chǎn)需求生動地安寧增多產(chǎn)能，而無需進行大領(lǐng)域的前期參加，從而質(zhì)問了財務(wù)風險，并加速了市集反應(yīng)速率。高電能遵守聚積能量回收本領(lǐng)，顯赫質(zhì)問了每片晶圓的功耗。更高的光子遵守提高了婉曲量，同期擱置了多重曝光的需求，改善了晶圓的經(jīng)濟性，并維持比刻下 EUV 成本結(jié)構(gòu)更激進的節(jié)點轉(zhuǎn)變。

好像最垂死的是，緊湊型加速器提供了一條玩忽刻下 EUV 本領(lǐng)物理極限的可行途徑。ASML 的高數(shù)值孔徑 (High-NA) 系統(tǒng)將鏡面制造精度推向了接近基本極限；通過 X 射線激光達成波長縮減，代表了達成原子級制造法例的物相識決決策。咱們通過輻射測試和放射調(diào)養(yǎng)達成的近期貿(mào)易化，展示了本領(lǐng)的教誨度，同期蘊蓄了半導體部署的運營教訓和制造領(lǐng)域。業(yè)界浩繁以為，原子級法例最終需要 X 射線。緊湊型粒子加速器不僅能提高半導體制造的經(jīng)濟效益，還能達成現(xiàn)存本領(lǐng)豈論若何皆無法達成的材干。

（開頭：半導體行業(yè)不雅察抽象）

*免責聲明：本文由作家原創(chuàng)。著述內(nèi)容系作家個東說念主不雅點，半導體行業(yè)不雅察轉(zhuǎn)載僅為了傳達一種不同的不雅點，不代表半導體行業(yè)不雅察對該不雅點贊同或維持，要是有任何異議，寬待磋商半導體行業(yè)不雅察。

今天是《半導體行業(yè)不雅察》為您分享的第4318期內(nèi)容，寬待心機。

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