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1 極紫外光刻 -定義

  極紫外光刻(Extreme Ultraviolet lithography),常稱作EUV光刻,它以波長為10-14納米的極紫外光作為光源的光刻技術。具體為採用波長為13.4nm 的軟x 射線。

2 極紫外光刻 -概述

  EUV光刻採用波長為10-14納米的極紫外光作為光源,可使曝光波長一下子降到13.5nm,它能夠把光刻技術擴展到32nm以下的特徵尺寸。

  光刻技術是現代集成電路設計上一個最大的瓶頸。現cpu使用的45nm、32nm工藝都是由193nm液浸式光刻系統來實現的,但是因受到波長的影響還在這個技術上有所突破是十分困難的,但是如採用 EUV光刻技術就會很好的解決此問題,很可能會使該領域帶來一次飛躍。

  但是涉及到生產成本問題,由於193納米光刻是目前能力最強且最成熟的技術,能夠滿足精確度和成本要求,所以其工藝的延伸性非常強,很難被取代。因而在2011年國際固態電路會議 (ISSCC2011)上也提到,在光刻技術方面,22/20nm節點主要幾家晶元廠商也將繼續使用基於193nm液浸式光刻系統的雙重成像(double patterning)技術。

3 極紫外光刻 -背景

  英特爾高級研究員兼技術和製造部先進光刻技術總監Yan Borodovsky在去年說過「針對未來的IC設計,我認為正確的方向是具有互補性的光刻技術。193納米光刻是目前能力最強且最成熟的技術,能夠滿足精確度和成本要求,但缺點是解析度低。利用一種新技術作為193納米光刻的補充,可能是在成本、性能以及精確度方面的最佳解決方案。補充技術可以是EUV或電子束光刻。」

  在10年的SPIE先進光刻技術會議上,AMD公司的Bruno La Fontaine展示了IBM聯盟開發的「颱風」晶元,該晶元線寬為45 nm,完全現場測試,第一層金屬採用極超紫外線(EUV)光刻技術實現。去年年中完成該項目后,IBM聯盟——包括IBM、AMD、東芝和其它合作方——決定再上一個台階。AMD技術團隊的核心成員、IBM聯盟EUV項目(紐約奧爾巴尼)經理Obert Wood介紹,「我們正在向32 nm技術進軍,但技術進步如此迅速,要是在32 nm技術上耗費過多時間,我們可能永遠無法實現16 nm技術,我認為16 nm技術節點將採用EUV光刻。」

  顯然,這兩家公司的發展路線將會決定光刻技術的發展方向。

4 極紫外光刻 -展望

  英特爾已經開始量產22nm工藝處理器,英特爾計劃2013年推出14納米級晶元,2015年推出10納米級晶元。

  在SemiCon West產業會議上, Global Foundries公司對外宣布,將會在15nm製程時開始啟用EUV極紫外光刻技術製造半導體晶元。Global Foundries公司高級副總裁Greg Bartlett表示,在紐約Fab8工廠建成之後的2012年下半年將會立刻開始在該工程部署EUV光刻的相關設備,與此同時,光刻設備廠商ASML也將會發售EUV光刻設備。

  現階段很多公司也在推動納米壓印、無掩膜光刻或一種被稱為自組裝的新興技術。但是EUV光刻仍然被認為是下一代CPU的最佳工藝。

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