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IBM棄EUV擁護浸潤式微影技術

上網時間: 2007年03月02日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:浸潤式微影  EUV  超紫外光  半導體製程  奈米製程 

IBM公佈了其微影技術(lithography)發展藍圖,表示將把其193奈米浸潤式微影(immersion lithography)縮小到22奈米節點,以實現大量生產。換言之,由於超紫外光(extreme ultraviolet,EUV)微影技術還不能用於22奈米節點邏輯的早期開發工作,該技術恐再次被打入冷宮。

這對於EUV技術的擁護者來說無疑是個不好的徵兆,他們本希望能在2009年將EUV這種下一代微影技術應用於32奈米製程節點中。此外這一事件還對EUV是否已經就位,或者說它的可用性提出了更多疑問,該技術本來就已經由於電力來源(power sources)、光阻劑(photoresists)等重要因素的缺乏而舉步維艱了。而且一套EUV工具的價格可能高達4,000萬到6,000萬美元。

業界希望EUV工具能夠幫助其盡快進入量產,但這一技術還未完全成熟。IBM著名工程師、微影技術開發總監George Gomba表示:「我認為接下來的9到12個月內將是實現這一目標的重要階段。」

和大多數領先晶片製造商一樣,IBM也一直在開發EUV、浸潤式、直寫(direct-write)等下一代微影技術(NGL)。在該公司位於美國紐約州East Fishkill的12吋晶圓廠內,IBM已經採用了來自ASML的193奈米光學掃描儀。業界普遍認為IBM將繼續和這家荷蘭公司合作。不過IBM沒有就其合作廠商發表評論。

Gomba表示,IBM目前正採用“乾式”193奈米浸潤式微影工具生產65奈米節點邏輯晶片。接下來,IBM將把193奈米微影擴展到45奈米節點(65奈米半間距)。在該製程節點上,IBM將採用一個據稱由ASML提供的、具備1.2的數字孔徑(numerical aperture)的193奈米浸潤式掃描儀。

Gomba在一次電話採訪中表示:「IBM將在2007年底開始45奈米製程生產。大致而言,沈浸式微影在2007年初就已經可以開始投入生產。」在45奈米節點之後,IBM還將把193奈米浸潤式微影擴展到32奈米節點(45奈米半間距)。在這一節點上,IBM將試用單圖形(patterning)和雙圖形製程,並採用一個具有1.35 NA透鏡的掃描器。

令人意外的是,IBM還表示將在2011年將浸潤式微影縮放至22奈米節點。Gomba表示:「我認為193奈米浸潤式微影是能夠滿足22節點的2年週期和要求的唯一方案。」有專家表示,目前的193奈米浸潤式微影折射率為1.4,還只能以40奈米製程生產。

為了突破這一障礙,IBM將運用一個採用了雙圖形技術的先進的193奈米沈浸式掃描器,以及解析度增強技術和OPC。Gomba指出:「[我們在試用各種不同的雙圖形製程。]至於EUV呢?IBM認為EUV還不能用於22奈米的早期開發工作。IBM希望EUV能接近22奈米節點,但這一技術要到2009年才能成熟。

迄今為止,ASML已經銷售了兩款相當早期的“試用版”EUV工具,一個提供給了IMEC,另一個給了Albany Nanotech。這家荷蘭公司還將提供三星(Samsung)一款“預生產”型EUV設備,並可能給英特爾(Intel)也提供一套。Nikon和佳能(Cannon)也在開發EUV。

與此同時,Gomba對於奈米壓印(nano-imprint)和無光罩微影(ML2)在這些高階節點上的應用也表示悲觀。他表示:「我們認為這還不到時候。」

其它晶片製造商也有可能在微影技術計劃上仿效IBM。實際上,IBM正和數家公司在微影技術領域的前端展開合作。2005年,IBM、AMD、英飛凌(Infineon)和美光科技(Micron)聯合ASML和KLA-Tencor,組成了一個總投資6億美元的7年微影技術聯盟INVENT。

另一個合作夥伴,晶圓廠特許半導體(Chartered Semiconductor Manufacturing)也將仿效IBM的策略。而包括聯電(UMC)和台積電(TSMC)等公司在內的其它晶圓廠,則將在45奈米節點上應用浸潤式微影技術。

英特爾則是個例外。去年,英特爾宣佈不會在45奈米節點採用浸潤式微影技術。相反的,英特爾將擴展其現有的和傳統的193奈米波長“乾式”掃描器,用於處理45奈米節點的關鍵層。英特爾將在32節點採用浸潤式微影。另外該公司還是EUV技術的一個主要支持者,計劃在32奈米節點甚至更精密的水準上採用這一技術。

(參考原文:IBM sees immersion at 22nm, pushes out EUV)

(Mark LaPedus)




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