專家解讀65納米光刻機(jī)的分辨率
近期,,互聯(lián)網(wǎng)上關(guān)于“65納米光刻機(jī)”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(jī)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(jìn),,大眾逐漸達(dá)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(jī),,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(jī)能否借助多重曝光技術(shù)達(dá)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(jī)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(jī),,從干式(如870G至1400E)演進(jìn)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(lán)色線條代表光刻機(jī)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(jī)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(dá)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(qiáng)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(jī)直接進(jìn)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(jī),,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(jī),,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(jìn)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(jī)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(jī)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(xì)的制造領(lǐng)域。