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極紫外光刻 又名:ExtremeUltravioletLithography

極紫外光刻(Extreme Ultraviolet Lithography),常稱作EUV光刻,它以波長(zhǎng)為10-14納米的極紫外光作為光源的光刻技術(shù)。具體為采用波長(zhǎng)為13.4nm 的軟x 射線。

  1概述

  EUV光刻采用波長(zhǎng)為10-14納米的極紫外光作為光源,可使曝光波長(zhǎng)一下子降到13.5nm,它能夠把光刻技術(shù)擴(kuò)展到32nm以下的特征尺寸。

  光刻技術(shù)是現(xiàn)代集成電路設(shè)計(jì)上一個(gè)最大的瓶頸?,F(xiàn)cpu使用的45nm、32nm工藝都是由193nm液浸式光刻系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的,但是因受到波長(zhǎng)的影響還在這個(gè)技術(shù)上有所突破是十分困難的,但是如采用 EUV光刻技術(shù)就會(huì)很好的解決此問題,很可能會(huì)使該領(lǐng)域帶來一次飛躍。

  但是涉及到生產(chǎn)成本問題,由于193納米光刻是目前能力最強(qiáng)且最成熟的技術(shù),能夠滿足精確度和成本要求,所以其工藝的延伸性非常強(qiáng),很難被取代。因而在2011年國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議 (ISSCC2011)上也提到,在光刻技術(shù)方面,22/20nm節(jié)點(diǎn)主要幾家芯片廠商也將繼續(xù)使用基于193nm液浸式光刻系統(tǒng)的雙重成像(double patterning)技術(shù)。

  2背景

  英特爾高級(jí)研究員兼技術(shù)和制造部先進(jìn)光刻技術(shù)總監(jiān)Yan Borodovsky在去年說過“針對(duì)未來的IC設(shè)計(jì),我認(rèn)為正確的方向是具有互補(bǔ)性的光刻技術(shù)。193納米光刻是目前能力最強(qiáng)且最成熟的技術(shù),能夠滿足精確度和成本要求,但缺點(diǎn)是分辨率低。利用一種新技術(shù)作為193納米光刻的補(bǔ)充,可能是在成本、性能以及精確度方面的最佳解決方案。補(bǔ)充技術(shù)可以是EUV或電子束光刻。”

  在10年的SPIE先進(jìn)光刻技術(shù)會(huì)議上,AMD公司的Bruno La Fontaine展示了IBM聯(lián)盟開發(fā)的“臺(tái)風(fēng)”芯片,該芯片線寬為45 nm,完全現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,第一層金屬采用極超紫外線(EUV)光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)。去年年中完成該項(xiàng)目后,IBM聯(lián)盟——包括IBM、AMD、東芝和其它合作方——決定再上一個(gè)臺(tái)階。AMD技術(shù)團(tuán)隊(duì)的核心成員、IBM聯(lián)盟EUV項(xiàng)目(紐約奧爾巴尼)經(jīng)理Obert Wood介紹,“我們正在向32 nm技術(shù)進(jìn)軍,但技術(shù)進(jìn)步如此迅速,要是在32 nm技術(shù)上耗費(fèi)過多時(shí)間,我們可能永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)16 nm技術(shù),我認(rèn)為16 nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)將采用EUV光刻。”

  顯然,這兩家公司的發(fā)展路線將會(huì)決定光刻技術(shù)的發(fā)展方向。

  3展望

  英特爾已經(jīng)開始量產(chǎn)22nm工藝處理器,英特爾計(jì)劃2013年推出14納米級(jí)芯片,2015年推出10納米級(jí)芯片。

  在SemiCon West產(chǎn)業(yè)會(huì)議上, Global Foundries公司對(duì)外宣布,將會(huì)在15nm制程時(shí)開始啟用EUV極紫外光刻技術(shù)制造半導(dǎo)體芯片。Global Foundries公司高級(jí)副總裁Greg Bartlett表示,在紐約Fab8工廠建成之后的2012年下半年將會(huì)立刻開始在該工程部署EUV光刻的相關(guān)設(shè)備,與此同時(shí),光刻設(shè)備廠商ASML也將會(huì)發(fā)售EUV光刻設(shè)備。

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


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