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修订版国际半导体技术蓝图看好浸入式光刻

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  每时隔一年,半导体制造行业就会收到一份新版的国际半导体技术蓝图(ITRS)。因为今年是小年,《国际半导体技术蓝图》编委会只在去年12月份发行了一个修订版,尽管如此它还是带来一些有意思的变化。
  去年版本的光刻一章在可能解决方案表中给出了一些显著的变化,例如把193纳米光刻(非浸入式)扩展到90纳米节点,一并撤消了离子投影光刻和近接X射线光刻。今年的修订版进一步发展了这个趋势,解决方案有了更显著的变化。
  一部分变化是由于光刻技术工作组为评价近期的可能解决方案定义了新标准。也就是“当前和今后两个节点的解决方案必须能够至少满足两个地区的领先要求,所有的基础设施包括抗蚀剂和掩模,必须按照节点的时间表来准备。”因此,近接电子光刻技术(PEL)被取消作为45纳米节点后的可能解决方案,电子束投影光刻技术(EPL)被完全取消,原因就是它们都只是作为一个地区的解决方案。
  去年增加的一个可能解决方案,浸入式光刻(Immersion lithography),持续保持了快速的发展势头,并获得了产业界继续发展的信心。以前列出的可扩展到45纳米节点的193纳米浸入式光刻,现在看来甚至可以作为22纳米节点的潜在解决方案。同时,157纳米光刻只有结合浸入式技术才有可能存在,而且是作为一种可能性较小的选择。
  另一个有值得注意的变化是挑战的列表。例如,工作组更加强调与浸入式光刻有关的挑战。大于50纳米时,困难和挑战包括浸入过程中的除气和过滤,以及浸入环境所导致的缺陷的控制(见表格)。在45纳米和更低的节点时,浸入式的挑战包括需要研发高折射率的抗蚀剂,高折射率的液体和高折射率的光学材料,这样才能把浸入式光刻发展到它的极限。
  除了上面提到的几个方面外,修订版国际半导体技术蓝图的光刻表几乎没有什么显著的变化。大体上,只是加入了少数项到各个间隔中,而表格中要求的颜色和数值没有什么改变。不过仍然有一个值得注意的变化,就是光学掩膜的数据量要求推迟了一年。举个例子说,过去列出的最大文件(传送给光栅写入设备的单层未压缩数据)2005年期望值是324GB,现在改为216GB,324GB更换成2006年的期望值。
  控制临界尺寸仍然是个棘手的问题,对于现已确定的要求还没有可行的方案。正如光刻一章的所指出的,“美国和日本的工作组分别进行了模拟研究并得出一致结论:采用任何当前正在发展的技术,还没有可行的小于4纳米(精度为3s)的临界尺寸控制的解决方案”。

来源:半导体国际   作者:Aaron Hand, Semiconductor International责任编辑  2005/3/8 0:00:00
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