極紫外光刻

　　1概述

　　EUV光刻采用波長為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(shù)擴展到32nm以下的特征尺寸。

　　光刻技術(shù)是現(xiàn)代集成電路設(shè)計上一個最大的瓶頸。現(xiàn)cpu使用的45nm、32nm工藝都是由193nm液浸式光刻系統(tǒng)來實現(xiàn)的，但是因受到波長的影響還在這個技術(shù)上有所突破是十分困難的，但是如采用 EUV光刻技術(shù)就會很好的解決此問題，很可能會使該領(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，很難被取代。因而在2011年國際固態(tài)電路會議 (ISSCC2011)上也提到，在光刻技術(shù)方面，22/20nm節(jié)點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

　　英特爾高級研究員兼技術(shù)和制造部先進光刻技術(shù)總監(jiān)Yan Borodovsky在去年說過“針對未來的IC設(shè)計，我認為正確的方向是具有互補性的光刻技術(shù)。193納米光刻是目前能力最強且最成熟的技術(shù)，能夠滿足精確度和成本要求，但缺點是分辨率低。利用一種新技術(shù)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(shù)可以是EUV或電子束光刻。”

　　在10年的SPIE先進光刻技術(shù)會議上，AMD公司的Bruno La Fontaine展示了IBM聯(lián)盟開發(fā)的“臺風”芯片，該芯片線寬為45 nm，完全現(xiàn)場測試，第一層金屬采用極超紫外線(EUV)光刻技術(shù)實現(xiàn)。去年年中完成該項目后，IBM聯(lián)盟——包括IBM、AMD、東芝和其它合作方——決定再上一個臺階。AMD技術(shù)團隊的核心成員、IBM聯(lián)盟EUV項目(紐約奧爾巴尼)經(jīng)理Obert Wood介紹，“我們正在向32 nm技術(shù)進軍，但技術(shù)進步如此迅速，要是在32 nm技術(shù)上耗費過多時間，我們可能永遠無法實現(xiàn)16 nm技術(shù)，我認為16 nm技術(shù)節(jié)點將采用EUV光刻。”

　　顯然，這兩家公司的發(fā)展路線將會決定光刻技術(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，英特爾計劃2013年推出14納米級芯片，2015年推出10納米級芯片。

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

　　現(xiàn)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(shù)。但是EUV光刻仍然被認為是下一代CPU的最佳工藝。