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SEMICON West 2011會場本周又傳來了許多令人感興趣的半導體業界信息，其中本周三的會議內容多與光刻技術有關，一起來回顧一下。 GlobalFoundries透露20nm制程部分細節： 首先是GlobalFoundries工程師Mark Kelling的發言，他在發言中提前透露了GlobalFoundries公司20nm節點制程產品的一些細節參數，以及將用于制造20nm制程產品的大致光刻技術方案。 據他透露，制程細節參數方面，相比22nm節點，GlobalFoundries20nm節點的多晶硅層節距（即柵節距）將從100nm縮減到80nm，而金屬層節距（相當漏源極觸點節距）將從80nm縮減至64nm。 光刻技術方面，如以前公布的信息類似（之前GlobalFoundries的說法是，穩妥起見，20nm節點會同時使用EUV和193i+DP兩種技術制作芯片產品，由客戶自由選擇），GlobalFoundries公司表示20nm節點制程他們將使用雙重成像技術，不過這次他們透露將采用的雙重成像技術使用了一種特殊的負調光阻膠顯影技術（negative-tone develop resist process），不過他拒絕透露這種特殊技術的更多細節。 PS: "負調光阻膠顯影技術"的說法聽起來似乎與雙調顯影技術（DTD ual tone develpoment）存在某種類似的聯系，所謂DTD指的就是采用特殊的雙調顯影型光阻膠材料，只進行一次曝光，不過曝光完成后進行兩次顯影處理，第一次為正調顯影，即曝光劑量大于某門限值的光阻膠被消除；第二次為負調顯影，即曝光劑量小于某門限值的光阻膠被消除。如此便可達到雙重成像的效果。 尼康ASML介紹新款193i光刻機及EUV光刻機產品信息： 接著是兩大光刻設備廠商荷蘭ASML和日本尼康的發言。兩家公司均展示了其193nm光刻機和EUV光刻機的新版本未來發展藍圖計劃。 尼康表示，其即將發布的621D光刻機（193nm液浸式設計）系統的套準精度將可控制在2nm（3σ值）以內水平，這款新機型同時還將應用光刻機掃描曝光參數自動調節技術（ scanning tuning exposure control），即根據晶圓實際形貌和實際的電路布局狀況，微調焦距和曝光劑量，以此減小光刻制程變差，提高193nm液浸式光刻機性能的技術手段。更多有關NSR-S621D機型的信息，請參閱我們此前的有關報道。 另外，尼康還表示其試驗型EUV-1光刻機數值孔徑（NA）將達0.25，而制造用型EUV-HVM光刻機的數值孔徑（NA）將達到0.4水平. 另外一家光刻大廠ASML則老調重提，展示了從試量產型的NXE:3100機型（NA=0.25）,到正式量產型NXE:3300B（晶圓產出率125片/小時）的一些技術參數，至于人們所關心的光源功率方面，ASML表示3300B所用光源可向晶圓表面傳送的光源能量將達到15mJ水平。 
資料：ASML2010年公布的EUV Tools Roadmap ASML還透露，他們此前售出的EUV光刻機（準確說應該是NXE3100型光刻機）中已有三臺在客戶廠內被用于芯片的試制，而第四臺EUV光刻機也已經在安裝階段,2012年他們計劃售出10臺EUV光刻機。 不過有趣的是，ASML表示目前為止仍然未最終選定其EUV光刻機所配光源的分供商。 Mapper及其多束電子束直寫系統：產出量為最大短板 具有濃烈臺積電背景的Mapper公司則介紹了其正在開發中的多束電子束直寫系統（multi-beam e-beam direct-write system）的有關內容。據該公司的 Bert Jan Kampherbeek介紹，Mapper公司預定明年交付給法國研究機構Leti以及臺積電公司的新款原型機（代號1.1）在25nm節點的單機產出量將可達到每小時一片晶圓的水平。Mapper還計劃將多臺這樣的機型級聯起來組成電子束光刻機組，力爭在16nm節點將產出量水平提升到10片/小時，并最終達到100片/小時的水平。
Mapper的電子束直寫級聯機組 針對電子束直寫系統產出量低下的弱點，Mapper狡猾但看上去又似乎不無道理地提出了所謂“產能投資成本論”，即利用電子束光刻機成本相對EUV便宜的優勢，將所能得到的晶圓加工產出量，除以購買這種機型所需的成本投資得出的與EUV機型的對比數據。--要知道，Mapper期望的電子束直寫機型單價定價僅在500萬歐元左右，比EUV機型的價格低出近一個數量級。 Xtreme Technologies：LDP型EUV光刻機用光源介紹 接著輪到最近可謂風頭大出的EUV光刻機光源廠商 Xtreme Technologies發言，他們在會上展示了其獨特的激光輔助加熱型放電加熱等離子光源的詳細結構圖。這種技術集LPP和DPP兩者的優勢與一身。其原理如下圖所示：
圖中可見，放電加熱用電容被接在兩個液態錫槽上，而液態錫則會吸附在兩個旋轉的工質運送圓盤上，再使用激光照射圓盤，使附著在其上的液態錫蒸發為細小的錫珠，然后再控制電容放電將這些錫珠等離子化發光。 該光源系統的分解圖如下：
工質運送圓盤
激光照射圓盤上的液態錫
電容放電加熱錫珠工質使其等離子化
會聚鏡片分解圖（黃色部分）
系統總成圖 據稱該光源的放電頻率最高可達1萬Hz水平。工程師還透露整套光源系統包含機殼在內的總重達到了8噸。 IMEC:EUV凍蒜！ 比利時研究機構IMEC的代表Luc van den Hove則在會上則為EUV光刻吶喊助威，他表示支持EUV技術走向實用的三大支柱--光刻機，掩膜及光阻膠的有關技術已經全部基本準備就緒，盡管光源方面還存在一些挑戰，但他預計EUV在11nm節點左右將被投入實際生產使用。 盡管不是所有人都和他一樣樂觀，但這種態度相比往年在自信度方面已經有明顯增強，至于這次發言是不是另一次放炮，就要看EUV今后幾年的實際發展狀況了。 |
