鳳凰網(wǎng)科技訊 8月2日，沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)（OIST）的教授新竹?。═sumoru Shintake）提出了一種極紫外（EUV）光刻技術(shù)?；谶@種設(shè)計的EUV光刻技術(shù)可以使用更小的EUV光源工作，從而降低成本，顯著提高機(jī)器的可靠性和使用壽命。而在消耗電量上不到傳統(tǒng)EUV光刻機(jī)的十分之一，有助于半導(dǎo)體行業(yè)變得更加環(huán)境可持續(xù)。

據(jù)了解，該技術(shù)能取得突破，是因為它解決了該領(lǐng)域之前被認(rèn)為無法克服的兩個問題。第一個是僅由兩個鏡子組成的新型光學(xué)投影系統(tǒng)。第二個是高效地將EUV光直接照射到平面鏡（光掩模）上的邏輯圖案上的新方法，而不會阻擋光學(xué)路徑。

制造用于人工智能（AI）、移動設(shè)備（如手機(jī)）的低功耗芯片，以及日常必需的高密度DRAM存儲器的先進(jìn)半導(dǎo)體芯片，都依賴于EUV光刻技術(shù)。但是，半導(dǎo)體生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)包括高功耗和設(shè)備的復(fù)雜性，這顯著增加了安裝、維護(hù)和電力消耗的成本。正如新竹教授所說，“這項發(fā)明是一項突破性技術(shù)，幾乎可以完全解決這些鮮為人知的問題。”

傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)，如相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡和常規(guī)的紫外線光刻，其光學(xué)元件（如光圈和鏡頭）是沿中心軸軸對稱排列的，這確保了最高的光學(xué)性能和最小化的光學(xué)像差。然而，這并不適用于EUV射線，因為它們波長極短，被大多數(shù)材料吸收，無法通過透明鏡頭傳播。因此，EUV光是通過新月形的鏡子反射的，這些鏡子沿光路在開放空間中以之字形反射光線。但是，這種方法使光線偏離中心軸，犧牲了重要的光學(xué)特性，降低了系統(tǒng)的整體性能。

這項新技術(shù)通過將兩個具有微小中心孔的軸對稱鏡子對齊成一直線，實現(xiàn)了優(yōu)越的光學(xué)特性。

由于EUV光的高吸收性，每次通過鏡子反射時能量會減弱40%。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，只有大約1%的EUV光源能量通過使用的10個鏡子到達(dá)晶圓，這意味著需要非常高的EUV光源輸出。相比之下，通過將從EUV源到晶圓的鏡子總數(shù)限制為四個，超過10%的能量可以傳遞，這意味著即使是輸出幾十瓦的小EUV源也可以同樣有效工作，這可以顯著降低電力使用。

EUV光刻的核心投影儀，將光掩模上的圖像轉(zhuǎn)移到硅晶圓上，只由兩個反射鏡子組成，類似于天文望遠(yuǎn)鏡。這種配置非常簡單，因為傳統(tǒng)投影儀至少需要六個反射鏡子。這是通過仔細(xì)重新思考光學(xué)的像差校正理論實現(xiàn)的。

新竹俊教授通過設(shè)計一種名為“雙線場”的新照明光學(xué)方法解決了問題，該方法從正面照射EUV光到平面鏡光掩模上，而不干擾光路。

沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)已經(jīng)為這項技術(shù)申請了專利，預(yù)計將通過演示實驗投入實際使用。預(yù)計全球EUV光刻市場將從2024年的89億美元增長到2030年的174億美元，年均增長率12%，而這項專利有望產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，（作者/于雷）

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