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如何实现45nm工艺引起人们强烈的兴趣

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  在SEMI-CON West会展上,光刻无疑是万众瞩目的焦点。不只是因为它永远是人们讨论的重点,实际上你很难不去听听有关光刻的预测而直接走开,特别是有关193nm技术延伸的各种方法,157nm或超紫外(EUV)光刻的可行性或是目前最热门的沉浸式光刻技术。
  Intel最近宣布放弃157nm光刻,现在是争论这一话题的最佳时刻。尽管90年代后期是Intel将157nm光刻置于发展蓝图的首要位置,Intel现在却认为193nm光刻可以延伸到45nm工艺,而EUV光刻则是为32nm工艺而准备的。难道花费了数十亿美元开发157nm技术的设备和材料,而今供应商却准备将该计划扔到窗外吗?未必是这样。尽管Intel在半导体工业界有重要影响,该公司的声明远非权威断言。实际上,Intel尚未从157nm项目中退出来。
  假如Intel确实决定不再依赖157nm光刻,对于这样的芯片巨头来说,下面的影响因素看起来是比较合乎情理的。首先,用193nm光刻进行45nm工艺生产时必须制作极其复杂的光刻掩模,而Intel大量的产品组合,即使它有能力来支付这种光刻掩模的高昂价格(500-600万美圆)。值得怀疑的是,没有一家设备制造商能象Intel那样,自信地能将193nm光刻技术做到现在这样的工艺水平。信心的差异是因为人们对45nm工艺的定义不同,到底什么才是真正的45nm工艺?严格来说,工艺水平取决于用某项技术能制备出DRAM器件的半间距(间隔)。严格的说,''node''这个词是指表示在制造DRAM器件时,所用的技术。这种器件的间隔的一半称为''node''。在过去的几年里,人们将这些工艺称为180nm工艺(node), 130nm工艺,90nm工艺, 65nm工艺等,它们真正能够与半间距的大小相吻合。但是,人们对这些数据还是有很多不同意见的,因此采用了很多不同的工艺标准。
  在第10届年度光刻早餐论坛(10th Annual Lithography Breakfast Forum)中,Intel的政策演讲明确认为193nm设备是45nm工艺最好的赌注,而且将是干式设备,而不会去考虑谈论很多的沉浸式光刻的可能性。Intel公司光刻设备开发部助理总监Janice Golda在演讲中以逻辑器件为重点,提出了Intel认为与90、65、45和32 nm工艺相应的各项参数细节表。尽管Intel 90nm工艺的半间距为110nm,两者相当接近,但是其45nm工艺的半间距却约为75nm。Golda指出数值孔径(NA)大于0.9的193nm光刻设备就可以实现这一工艺水平。她说:“尽管这不是我们喜欢的工艺窗口,但是193nm光刻可以帮助我们实现这一目标。”
  如果半导体工业确定45nm工艺是未来的发展方向,对于许多芯片制造商来说,实现他们认为的45nm工艺可能需要沉浸式光刻技术。即使是热心于为32nm工艺开发EUV光刻的Intel也承认193nm沉浸式光刻设备也许是通向22nm工艺EUV光刻的桥梁。
  尽管设备制造商年底之前不准备对是否采用这项技术做出任何承诺,但是从目前来看,他们的观点普遍是比较正面的。International SEMATECH在SEMICON West开幕前的星期五资助了另外一场沉浸式光刻研讨会。沉浸式光刻是指在最终的成像镜头和晶片之间充水以有效缩短波长的方法。200名与会者几乎一致认为这项技术有很好的发展前景,预计不会有大的技术障碍。目前,业界倾向于为193nm光刻开发一种以纯水为液体介质,能局部传递和排除液体的技术。
  在业界承诺投入资源进一步开发这项技术之前,仍然有许多问题需要解决。但是,对基本结构只需很小改动的技术,人们的态度还是很乐观的。看起来沉浸光刻只要对光刻胶、光刻用镜头、光刻用掩摸等做最小的改动即可,这对于面对下一代操作平台巨大挑战的部门来说是个很好的消息。 
来源:半导体国际   作者:  2003/11/12 0:00:00
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