專家解讀65納米光刻機的分辨率
近期,,互聯(lián)網(wǎng)上關(guān)于“65納米光刻機”的討論頗為熱烈,,但諸多言論缺乏權(quán)威依據(jù),,導(dǎo)致不少人對這一技術(shù)概念的理解愈發(fā)模糊,。有人僅憑“8納米套刻精度”來闡釋65納米光刻機的分辨能力,,這種簡化處理加深了混淆,。幸運的是,,隨著科普工作的推進,,大眾逐漸達成一項共識:提及的65納米分辨率,、搭配8納米套刻精度的ArF光源光刻機,,其原型大約是20年前阿斯麥公司推出的“XT:1460K”型號。
接下來的問題是,,這款光刻機能否借助多重曝光技術(shù)達到更高級別的芯片制造節(jié)點,?回顧2008年IEEE發(fā)表的一篇文章,文中探討了193納米光刻機在套刻精度控制上的挑戰(zhàn),,我們借此文數(shù)據(jù)分析來簡要概括,。
文章中列舉了阿斯麥一系列光刻機,從干式(如870G至1400E)演進到初代浸沒式(如1700Fi,、1900Gi),,展示了它們的分辨率與套刻精度變化。圖表中,,頂部藍色線條代表光刻機分辨率,,干式光刻時代,這幾乎等同于芯片的節(jié)點名稱,。顯而易見,,阿斯麥的XT:1400E型干式ArF光刻機匹配了65納米分辨率和8納米套刻精度的標(biāo)準(zhǔn)。
橙色線條則展示了在特定分辨率下允許的最大套刻精度偏差,,例如在65納米分辨率下,,允許的偏差為11納米。因此,,8納米的套刻精度完全滿足65納米工藝標(biāo)準(zhǔn),。值得注意的是,在65納米節(jié)點前,,因套刻精度有較大余量,,其重要性未被充分重視。而抵達65納米時,,隨著干式光刻接近極限,,套刻精度的富余空間幾近消失。
需強調(diào)的是,上述套刻精度標(biāo)準(zhǔn)是基于單次曝光而言,。
實際情況中,,阿斯麥跳過了65納米光刻機直接進入浸沒式技術(shù),用于32納米,、28納米芯片的大規(guī)模生產(chǎn),。不過,歷史資料顯示,,該公司曾探索使用數(shù)值孔徑為0.93的65納米干式光刻機,,通過雙重曝光技術(shù)實現(xiàn)40納米分辨率,這在2006年的IEEE會議上有論文記載,。
該研究指出,,對于0.93數(shù)值孔徑的65納米光刻機,單次曝光要求的套刻精度為8納米,,而在雙重曝光模式下,,要求進一步提高到5.6納米。這意味著,,即便是8納米套刻精度,,在雙重曝光至40納米分辨率的需求面前也顯得不夠。況且,,40納米僅是浸沒式光刻機單次曝光的水平,。
根據(jù)可得的歷史資料分析,65納米分辨率,、8納米套刻精度的光刻機主要適用于65至55納米的芯片制造過程,,無法有效通過雙重曝光技術(shù)跨入32納米、28納米等更精細的制造領(lǐng)域,。