MIT實(shí)現(xiàn)9納米工藝電子束光刻技術(shù)

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　　麻省理工學(xué)院 (MIT)的研究人員表示，已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)，可望提升在芯片上寫入圖案的高速電子束光刻解析度，甚至可達(dá)9nm，遠(yuǎn)小于原先所預(yù)期的尺寸。

　　MIT表示，電子束光刻工具的最小特征尺寸已證實(shí)可以解決25nm的制程跨越問題。這項(xiàng)研究結(jié)果將發(fā)表在Microelectronic Engineering中，可望讓電子束光刻回歸到未來半導(dǎo)體制造的光刻技術(shù)的討論范疇之中。

　　多年來，超紫外光光刻(EUV)一直被視為是接替光學(xué)光刻的領(lǐng)先技術(shù)。將EUV導(dǎo)入量產(chǎn)的時(shí)程已經(jīng)往后推移了許多次，目前預(yù)計(jì)領(lǐng)先的IC制造商將在2012和2013年將該技術(shù)導(dǎo)入22nm半間距節(jié)點(diǎn)之中。

　　然而，EUV仍然遭遇極大挑戰(zhàn)，包括需要足夠的光源，以及缺乏能保護(hù)掩膜使其不受污染的EUV保護(hù)膜(EUV pellicle)。

　　研究人員一直在尋求電子束光刻技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，因?yàn)樗恢北灰暈榫邆淇沙狡渌夹g(shù)的固有解析度優(yōu)勢(shì)。直寫式電子束光刻也相當(dāng)具有吸引力，因?yàn)樗四壳?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/207/" target="_blank">芯片制造中極其昂貴的一個(gè)部份──掩膜。

　　然而，該技術(shù)仍有著頑強(qiáng)的吞吐量問題──與其他技術(shù)相比，其電子束寫入時(shí)間非常緩慢。電子束工具可用于掩膜寫入，但許多人認(rèn)為，對(duì)于量產(chǎn)的半導(dǎo)體光刻技術(shù)而言，該技術(shù)永遠(yuǎn)不夠快。目前，有幾家公司和研究機(jī)構(gòu)正在開發(fā)針對(duì)直寫式光刻和其他特殊應(yīng)用的電子束工具。

　　在電子束光刻領(lǐng)域，MIT表示，電子束會(huì)一行一行地掃描整個(gè)芯片光刻膠的表面，而目前的光光刻則是讓光線通過掩膜照射，一次沖擊整個(gè)芯片表面。

　　MIT的研究人員──RLE研究生Vitor Manfrinato、電子工程暨電腦科學(xué)副教授Karl Berggren、電子工程系教授Henry Smith和幾位研究生表示，他們采用了兩個(gè)技巧來改善高速電子束光刻技術(shù)的解析度。首先是使用較薄的光刻膠層，以將電子散射降至最小。其次是使用包含普通食鹽的溶液來“開發(fā)”光刻膠，硬化區(qū)域可接收到稍多的電子，其他區(qū)域則接受得略少一些。

　　MIT的網(wǎng)頁引述荷蘭Delft University of Technology物理系教授暨直寫式光刻系統(tǒng)開發(fā)商Mapper NV聯(lián)合創(chuàng)始人Pieter Kruit的看法，他懷疑制造商會(huì)采用與MIT研究人員在實(shí)驗(yàn)中使用的相同光刻膠。盡管研究人員的目標(biāo)是找到一種可應(yīng)對(duì)更小電子劑量的光刻膠，但Kruit表示，他們的方案實(shí)際上還“有點(diǎn)過于敏感”。

　　“不過，這是需要稍微修改光刻膠的問題，而這也是光刻膠供應(yīng)商致力開發(fā)的部份。”Kruit說。