俄罗斯一家初创公司近日公布多阴极电子束光刻方案,试图通过多束电子束并行工作,显著提升半导体曝光效率。该方案瞄准缩短传统单束电子束光刻所需时间,但目前仍处于核心部件验证阶段,距离实际应用和商业化仍有不少障碍。
据科技媒体 TechRadar 本月12日(当地时间)报道,俄罗斯开发团队表示,已研制出可同时产生多束电子束的多阴极电子束源,并完成实际运行验证。按团队说法,借助这一技术,单片晶圆曝光可在约5至7分钟内完成;相比之下,传统单电子束方案完成同等作业可能需要1至2周。
核心开发者 Evgeny Givargizov 表示,团队已完成多阴极制造所需的成套技术开发,并验证了其实际运行能力。
与现有多电子束方案不同,这一技术路线并非在同一套光学系统内对电子束进行分束,而是直接并行布置多个电子源。相较于部分海外方案通过反射镜、快门等结构分割束流,俄罗斯团队选择从电子束源头增加发射通道数量。
开发团队预计,这种结构有望降低光学系统复杂度,同时减少设备能耗和成本。团队还表示,多阴极阵列中阴极尖端的端部半径可达到1.5至2纳米,在目前已制成的电子源中属于较为尖锐的水平。
不过,目前该团队尚未完成整机制造。现阶段通过运行验证的仅是多阴极电子束源部件,后续仍需将其集成至实际半导体曝光设备中。
俄罗斯国家技术倡议(NTI)微电子专家 Sergey Sazonov 表示,如果能够在大规模条件下实现多阴极的稳定控制,这将是一条值得关注的技术路径;但要真正进入工业设备应用,仍需进一步推进技术开发。
工程领域专家 Sergey Barnavski 也指出,目前完成实机形态验证的仍仅限于多阴极部件。他同时警告称,若融资进展延后,与海外竞品之间的技术差距反而可能继续扩大。
在研发进度方面,研究团队预计,研制出可运行的整机样机仍需约3年时间。其目标工艺节点覆盖350纳米至几纳米。团队同时解释称,当前分辨率的主要限制因素并不在电子束本身,而在于光刻胶性能。
整体来看,这一技术能否在实际曝光设备中实现其宣称的效率提升,仍是后续观察重点。多阴极稳定控制、整机集成、光刻胶性能提升以及持续资金支持等问题均有待解决。因此,现阶段与其将其视为可替代现有光刻设备的成熟方案,不如将其看作仍处于研发验证阶段的高速电子束曝光技术路线。