芯片失效分析赵工 半导体工程师 2022-06-29 10:00 发表于北京
6月28日消息，半导体制造虽然是高科技行业，但同时也是高能耗行业，需要使用大量淡水及电力，其中电费已经是晶圆厂的重要成本之一，EUV光刻机每日耗电3万度，按照工业用电价1元/度算，每天光电费就要3万。
为何EUV光刻机会这么耗电呢？
与DUV（深紫外光）光刻机相比，EUV光刻机的吞吐量相对较低，每小时可曝光处理的晶圆数量约在120片－175片之间，技术改进后，速度可以提升至275片每小时。但相对而言，EUV生产效率还是更高，原因在于1层EUV晶圆通常可以代替3－4层DUV晶圆。
据悉，晶圆制造采用的主流光源是氩氟激光，波长为193nm，而极紫外光的波长只有13．5nm，EUV光刻即以其作为光源。
EUV耗电量高的原因主要有几个方面：
一，要激光高功率的极紫外光，需要通过功耗极大的激光器，这个过程会产生大量热量，因此也需要优秀且完备的冷却、散热系统来保证设备正常工作，而激发极紫外光和冷却散热都需要消耗大量电力。
二、光前进到晶圆的过程中，需要经过十几次反射镜修正光路方向，而每经过一次反射，会有约30％的损耗，最终大约只有不到2％的光线到达晶圆。过程中损耗的能量，也大量会转化成热量，这又带来大量的散热工作，又转化成电力消耗。
三，晶圆厂产能很多时候吃紧，为提高产能，晶圆厂会进一步提升光源功率，从而提升曝光的节奏，这又带来更多的用电。
综合而言，EUV光刻机的耗电问题，本质是从光源激发到晶圆生产过程中极低的能源转换率。
来源：中国半导体论坛
半导体工程师
半导体经验分享，半导体成果交流，半导体信息发布。半导体行业动态，半导体从业者职业规划，芯片工程师成长历程。