目前，EUV（极紫外光刻）工艺是行业人士最为关注的半导体微加工技术。但是，由于EUV制程仍处于发展初始阶段，仍有许多问题需要解决。三星电子表示，正在针对极端低温工艺和极端低压工艺等各种解决方案进行研发，以解决可能的挑战。

三星电子的Master朴钟哲（ParkJong-cheol）在19日于汉阳大学举行的“韩国半导体与显示技术学会秋季会议”上解释说，随着半导体行业开始进入EUV制程时代，蚀刻工艺出现两个障碍。出现在电路底部的“微桥”（micro bridge）是第一个障碍。而且，随着电路的线宽变得非常窄，将材料深深地放置以刻蚀电路也变得更加困难。

EUV是一种光刻工艺，可使用EUV光源（波长13.5nm）在圆形晶圆上重复印刷电路。因为该波长比最常用的ArF（氟化氩，193nm）光源的波长小14倍，所以EUV工艺可以更精细地印刷电路。这就是为什么三星电子和台积电都在集中所有能力，以求在该技术上获得领先地位的原因。

但是，较短的波长会引起新的缺陷，例如微桥。

EUV光刻胶在光刻过程中被施加到晶圆上，主要问题是，随着波长变短，EUV光源的能量变得大10倍。因为波长和能量成反比，所以波长越短，越难击中晶片表面。能量更大的光源要么导致EUV光致抗蚀剂中包含的反应物原子核弹出，要么使全新的原子结合。结果，会形成半导体制造商不希望出现的异物。另外，电路变得更薄，导致不应被刻蚀的区域连接在一起。这称为微桥。

“虽然可以延长光刻工艺来解决微桥问题，但我们必须考虑这样一个事实，即花费约1.71亿美元（2000亿韩元）的EUV光刻系统的生产率会快速下降。” Master Park说。

图：三星电子的朴钟哲在19日于汉阳大学举行的韩国半导体与显示技术学会秋季会议期间发表了关于EUV的patterning时代的等离子蚀刻技术的展望的演讲。

他解释说，三星电子选择了一种反复刮除微桥的方法，同时用聚合物保护电路的上部。

“由于这种方法可能难以用于下一代工艺，因此我们很可能需要一种全新的蚀刻技术。”Master Park说。

另一个问题是，随着电路的宽度变得非常狭窄，很难将蚀刻工艺所需的材料放置在电路的内部。在蚀刻过程中，聚合物会覆盖表面，以防止电路蚀刻不均匀。

问题在于通过EUV制成的电路已经很薄，并且当前使用的聚合物会使入口更窄，并导致“瓶颈现象”。结果，为了通过狭窄的入口将蚀刻材料和离子放置在内部较深的地方，需要更多的时间和成本。

“由于蚀刻工艺时间变长，并且需要更大的功率才能将蚀刻材料置于更深的内部，因此存在恶性循环，例如会进一步保护电路的上部（protecting the upper part of a circuit even more）。” Master Park说。“三星的执行团队已经意识到了这个问题，正在努力寻找解决方案。”

Master Park建议采用“极端低温”蚀刻工艺作为可能的解决方案。通过降低晶圆进入的腔室内部的温度，即使没有聚合物，蚀刻过程所需的气体运动也被最小化。该解决方案基于这样的原理：在室温下具有活性的材料在极低温下会缓慢移动。

Master Park说：“可以采用极端低温方法来创建有效的蚀刻材料，并采用“高泵浦”蚀刻技术，通过迫使腔室内的气体更快移动来防止瓶颈现象发生。三星电子目前正在对这些技术进行研发，以将其应用到实际的批量生产过程中。”他还补充说，学术界对这些问题的更多研究将对半导体行业大有帮助。

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