45nm工艺与关键技术

介绍了45 nm芯片所采用的关键工艺技术:193 nm ArF干法/浸没式光刻技术、低k电介质技术、高k电介质技术和应变硅技术等。英特尔45 nm全功能153 MB SRAM芯片与65 nm芯片相比,晶体管密度提高了2倍,晶体管开关速度提高20%以上,晶体管漏电流降低到65 nm芯片的1/5,存储单元面积为0.346μm2。指出英特尔45 nm芯片MPU将在2007年下半年实现量产,并且继英特尔之后,TI、IBM、特许、英飞凌、三星、台积电和台联电等均已推出了45 nm芯片,说明45 nm芯片技术正在日益走向成熟。     

浸没式光刻向22nm挺进

简述了光学光刻技术在双重图形曝光、高折射率透镜材料及浸没介质、32nm光刻现状及22nm浸没式光刻技术的进展,指出了光学光刻技术的发展趋势及进入22nm技术节点的前景。     

45nm工艺及材料的最新动态

介绍了45nm芯片、工艺和设备的最新动态。英特尔、TI、IBM、特许、英飞凌和三星都推出了45nm功能芯片。45nm主要工艺包括光刻、应变硅、低k电介质、Cu互连、高k电介质和离子注入等。光刻工艺采用193nmArF/浸没式光刻机。45nm工艺中应变硅技术已步入第三代,它综合采用双应力衬垫、应力记忆和嵌入SiGe层。     

193 nm ArF浸没式光刻技术PK EUV光刻技术

2006年11月英特尔决定采用193nm ArF浸没式光刻技术研发32nm工艺。2007年2月IBM决定在22nm节点上抛弃EUV光刻技术,采用193nm ArF浸没式光刻技术。对于32nm/22nm工艺,193nm ArF浸没式光刻技术优于EUV光刻技术,并将成为主流光刻技术。     

22nm光刻技术前景(英文)

在国际半导体技术蓝图(ITRS)指定的22nm节点中[1],该产业将在两种竞争的光刻解决方案中进行选择,这将取决于其产品的发展路线图。在某些情况下,业界甚至可能会同时使用两种方案。这两种竞争方案就是极紫外光刻技术(EUVL)和32nm节点由193nm浸没式双重图形光刻(DPL)扩展到多图形的光刻技术。讨论了两种技术,比较了两种技术所需的关键解决方案的现状,以及存在的挑战。     

亚65 nm及以下节点的光刻技术

由于193 nm浸入式光刻技术的迅速发展,它被业界广泛认为是65 nm和45 nm节点首选光刻技术.配合双重曝光技术,193 nm浸入式光刻技术还可能扩展到32 nm节点,但是光刻成本会成倍增长,成品率会下降.随着ASML在2006年推出全球第一款EUV曝光设备,人们纷纷看好EUV技术应用到32 nm及以下节点,但是它仍需克服很多技术和经济上的挑战.对于22 nm节点,电子束直写是最可行,成本最低的候选方案,业界将在它与EUV技术之间做出抉择.     

157 nm光刻技术的进展

概述了作为下一代光刻技术之一的157nmF2准分子激光光刻技术的进展及各公司157nm曝光设备的开发现状。介绍了157nm光刻中各种制约因素,如CaF2材料的双折射现象、真空环境的排气及污染控制、保护薄膜的选择、折反射光学系统的选择与设计及新型抗蚀剂的开发等问题随着时间的推进已基本得到解决。最后讨论了157nm光刻技术在45nm及以下节点器件图形曝光引入的可能性和采用浸液式157nm光刻进入32nm技术节点器件图形曝光的潜力。     

近期光刻用ArF准分子激光技术发展

193 nm ArF准分子激光光刻技术已广泛应用于90 nm以下节点半导体量产。ArF浸没式也已进入45 nm节点量产阶段。双图形光刻（DPL）技术被业界认为是下一代光刻32 nm节点最具竞争力的技术。利用双图形技术达到32 nm及以下节点已经被诸多设备制造商写入自己的技术发展线路。Cymer公司和Gigaphoton公司为双图形光刻开发了高输出功率、高能量稳定性和具有稳定的窄谱线宽度ArF准分子光源。分析了近期发展用于改进准分子激光性能的关键技术：主振-功率再生放大(MOPRA)结构、主振-功率振荡(MOPO)结构,主动光谱带宽稳定技术,先进的气体管理技术。对光刻用准分子激光光源技术发展趋势进行了简要的讨论。     

45nm节点在悄悄行动

2006年2月英特尔率先在全球推出45nm153MbSRAM原型,并准备于2007年下半年量产,从此拉开了45nm技术节点序幕。本文介绍了45nm节点的发展动态,并着重介绍45nm光刻、应变硅、低k膜、铜互连,高k膜、新型晶体管结构、SOI和等效离子掺杂等工艺。     

90nm与65nm光刻工艺各有千秋

2003年下半年起英特尔等世界顶级IC公司陆续量产90nm芯片，比国际半导体技术蓝图ITRS2001／2003要求2004年实现90nm工艺的规划提前了一年。2005年底、2006年初世界半导体市场“霸主”英特尔量产65nm芯片，比ITRS2003要求2007年实现65nm工艺的规划整整提前了一年，两者如出一辙。光刻工艺是量产90／65nm芯片最重要、最关键的工艺之一，也是使用频率最高的工艺，如90／65nm铜互连需8层金属布线，那至少要进行15次光刻，因为金属互连层间还需绝缘层隔离。目前光刻工艺能量产的只有光学光刻技术，它是通过不断缩短曝光波长（λ）、增大数值孔径（NA）和降低工艺因子（k1）来提高其水平，从而达到不断缩小芯片的特征尺寸的目的，如从90nm——65nm。