极紫外(EUV)多层膜是由两种或多种材料交替堆叠形成,膜层厚度在纳米级,利用膜层界面反射的相干相长获得高反射率。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2030年极紫外(EUV)多层膜行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,极紫外多层膜具有高反射率,可用于反射极紫外光(EUV),在极紫外光刻、高次谐波、同步辐射、可控聚变、强场物理、聚变强场诊断、空间极紫外天文学等领域具有广阔应用空间。
极紫外(EUV)光刻是目前最先进的光刻技术,能够实现7nm以下的先进制程。典型EUV光刻机通常由EUV光源、照明系统、投影物镜系统、掩膜台等组成,其中投影物镜系统由多个多层膜反射镜组成。
多层膜反射镜的基底表面沉积有极紫外多层膜,其可以提供反射、聚焦等功能以引导光束传输。钼(Mo)/硅(Si)多层膜是最常见的极紫外多层膜,由Mo/Si交替组成,其能够在13.5nm波长附近达到近70%的反射率。
硅层位于Mo/Si多层膜最外层,在空气中容易形成薄氧化层,影响其反射率。此外光源系统中锡碎屑流、照明和投影系统中残余气体也会引起Mo/Si多层膜锡污染、碳污染和氧化污染。为保障其反射率、防止膜层失效,多层膜的表面清洗技术成为业界开发热点之一。多层膜碳污染清洗技术包括活性氧清洗技术、原子氢清洗技术、等离子体清洗技术等。
目前极紫外多层膜主要制备工艺包括电子束蒸发法、磁控溅射法、离子束溅射法、界面阻隔层法等。其中磁控溅射法是利用气体放电使靶材中的原子或分子被溅射出来,沉积在基底上形成薄膜,通过控制溅射参数,来精确控制膜层的厚度、成分和结构。
极紫外多层膜制备难度极大,在全球范围内,极紫外多层膜相关研发单位及企业包括日本Gigaphoto.Inc公司、德国optiXfab公司、德国Fraunhofer研究所、同济大学精密光学工程技术研究所、上海光机所、长光所、科益虹源、福晶科技等,其中德国optiXfab公司于2012年实现了德国Fraunhofer研究所Mo/Si多层膜专利技术商业化。
新思界
行业分析人士表示,EUV光刻主要用于高端逻辑芯片及先进存储芯片的制造,随着半导体工艺节点向7nm制程及以下推进,EUV光刻应用重要性日益凸显。目前EUV光刻机仅有荷兰ASML能够制造供应,但其对华禁售,在出口管制背景下,EUV光刻机国产替代需求迫切,极紫外多层膜作为其核心材料之一,亦存在广阔替代空间。
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