極紫外光刻（Extreme Ultraviolet Lithography），常稱作EUV光刻，它以波長為10-14納米的極紫外光作為光源的光刻技術。具體為採用波長為13.4nm 的紫外線。極紫外線就是指需要通過通電激發紫外線管的K極然後放射出紫外線。
基本介紹
- 中文名：極紫外光刻
- 外文名：Extreme Ultraviolet Lithography
- 常稱：EUV光刻
- 原理：通過通電激發紫外線管的K極
簡介,概述,背景,展望,
簡介
極紫外光刻（英語：Extremeultravioletlithography，也稱EUV或EUVL）是一種使用極紫外（EUV）波長的下一代光刻技術，其波長為13.5納米，預計將於2020年得到廣泛套用。幾乎所有的光學材料對13.5nm波長的極紫外光都有很強的吸收，因此，EUV光刻機的光學系統只有使用反光鏡。
極紫外光刻的實際套用比原先估計的將近晚了10多年。
概述
EUV光刻採用波長為10-14納米的極紫外光作為光源，可使曝光波長一下子降到13.5nm,它能夠把光刻技術擴展到32nm以下的特徵尺寸。
根據瑞利公式（解析度=k1·λ/NA），這么短的波長可以提供極高的光刻解析度。換個角度講，使用193i與EUV光刻機曝同一個圖形，EUV的工藝的k1因子要比193i大。k1越大對應的光刻工藝就越容易；k1的極限是0.25，小於0.25的光刻工藝是不可能的。從32nm半周期節點開始（對應20nm邏輯節點），即使使用1.35NA的193nm浸沒式光刻機，k1因子也小於0.25。一次曝光無法分辨32nm半周期的圖形，必須使用雙重光刻技術。使用0.32NA的EUV光刻，即使是11nm半周期的圖形，k1仍然可以大於0.25。
值得指出的是，EUV光刻技術的研發始於20世紀80年代。最早希望在半周期為70nm的節點（對應邏輯器件130nm節點）就能用上EUV光刻機。可是，這一技術一直達不到晶圓廠量產光刻所需要的技術指標和產能要求。一拖再拖，直到2016年，EUV光刻機仍然沒能投入量產。晶圓廠不得不使用193nm浸沒式光刻機，依靠雙重光刻的辦法來實現32nm存儲器件、20nm和14nm邏輯器件的生產。不斷延誤，對EUV技術來說，有利也有弊。一方面，它可以獲得更多的時間來解決技術問題，提高性能參數；另一方面，下一個技術節點會對EUV提出更高的要求。EUV光刻技術的發展能否趕得上積體電路製造技術的要求？這仍然是一個問題。當然，EUV光刻技術的進步也是巨大的。截止2016年，用於研發和小批量試產的EUV光刻機，已經被安裝在晶圓廠，並投入使用。
EUV光刻所能提供的高解析度已經被實驗所證實。光刻機供應商已經分別實現了20nm和14nm節點的SRAM的曝光，並與193i曝光的結果做了對比。顯然，即使是使用研發機台，EUV曝光的解析度也遠好於193i。14nm節點圖形的曝光聚焦深度能到達250nm以上。
光刻技術是現代積體電路設計上一個最大的瓶頸。現cpu使用的45nm、32nm工藝都是由193nm液浸式光刻系統來實現的，但是因受到波長的影響還在這個技術上有所突破是十分困難的，但是如採用EUV光刻技術就會很好的解決此問題，很可能會使該領域帶來一次飛躍。
但是涉及到生產成本問題，由於193納米光刻是當前能力最強且最成熟的技術，能夠滿足精確度和成本要求，所以其工藝的延伸性非常強，很難被取代。因而在2011年國際固態電路會議(ISSCC2011)上也提到，在光刻技術方面，22/20nm節點主要幾家晶片廠商也將繼續使用基於193nm液浸式光刻系統的雙重成像（doublepatterning）技術。
背景
英特爾高級研究員兼技術和製造部先進光刻技術總監YanBorodovsky在去年說過“針對未來的IC設計，我認為正確的方向是具有互補性的光刻技術。193納米光刻是當前能力最強且最成熟的技術，能夠滿足精確度和成本要求，但缺點是解析度低。利用一種新技術作為193納米光刻的補充，可能是在成本、性能以及精確度方面的最佳解決方案。補充技術可以是EUV或電子束光刻。”
展望
現階段很多公司也在推動納米壓印、無掩膜光刻或一種被稱為自組裝的新興技術。但是EUV光刻仍然被認為是下一代CPU的最佳工藝。
由於193nm沉浸式工藝的延伸性非常強，同時EUV技術耗資巨大進展緩慢。
EUV（極紫外線光刻技術）是下一代光刻技術（<32nm節點的光刻技術）。它是採用波長為13.4nm的軟x射線進行光刻的技術。
EUV光刻的基本設備方面仍需開展大量開發工作以達到適於量產的成熟水平。當前存在以下挑戰：
（1）開發功率足夠高的光源並使系統具有足夠的透射率，以實現並保持高吞吐量。
（2）掩模技術的成熟，包括以足夠的平面度和良率製造反射掩模襯底，反射掩模的光化學檢測，以及因缺少掩模表面的保護膜而難以滿足無缺陷操作要求。
（3）開發高靈敏度且具有低線邊緣粗糙度(LineEdgeRoughness,LER)的光刻膠。
