За последние 15 лет планы по переходу на полупроводниковую литографию с использованием излучения в сверхжёстком ультрафиолетовом диапазоне неоднократно менялись. Компания Intel, к примеру, EUV-сканеры предполагала внедрять ещё на этапе освоения 45-нм технологических норм в 2007 году. Согласно сегодняшним планам, достаточно массовое производство полупроводников с использованием EUV-литографии вряд ли стартует раньше 2017 года. Чтобы эта сказка стала былью, Intel инвестировала в разработчика оборудования — в компанию ASML — около $4 млрд. Ещё $1 млрд. вложила в EUV-проект ASML компания TSMC. Эти деньги, а также наработанный опыт, позволит появиться опытному EUV-оборудованию ASML уже в следующем году. Однако обольщаться не стоит. Для серьёзного старта нового поколения литографии с излучением на уровне 13 нм решены далеко не все проблемы.

Сайт EE Times смог получить ряд комментариев от представителей компаний Intel и TSMC. Глава литографического подразделения компании Intel, Марк Филлипс (Mark C. Phillips), пояснил, что есть вопросы даже к математическому моделированию 10-нм процессов и ниже. И чем точнее математическая модель, тем больше проблем возникает. Как вариант компания может прибегнуть к гибридной фотолитографии, когда пластина обрабатывается в нескольких циклах с использованием излучения старых и новых сканеров. Понятно, что каждый проход будет поднимать себестоимость полупроводников. Тем не менее, Intel первой начала работу в этом направлении и у неё есть шанс довести проект до коммерческого воплощения уже на новом уровне с использованием на каком-то этапе EUV-оборудования. Напомним, для 10-нм компания планировала использовать от четырёх до пяти фотомасок (проходов).

Компания TSMC, напротив, желает осуществлять проекцию за один раз (за один проход), и этому есть объяснение. Современные технологии для создания фотомасок не годятся для облучения в EUV-диапазоне. Они быстро разрушаются. Чтобы защитить фотошаблон компания ASML вместе с компанией Philips разрабатывают специальное защитное покрытие для шаблонов (мембрану). Выше на слайде вы можете видеть схематическое изображение основы EUV-литографии — систему зеркал, ибо 13-нм излучение обычной оптической системой на линзах поглощается.

Другая проблема с EUV — это отсутствие достаточно мощных источников излучения. Сейчас в TSMC имеется сканер с излучателем мощностью 10 Вт, но даже он работает на 20% своих возможностей. Следующий этап — это 30-Вт источник излучения со 100% рабочей загрузкой. При этом стремиться необходимо к 250-Вт источнику, иначе экономическая целесообразность перехода на EUV будет под вопросом.