專家解讀65納米光刻機的分辨率技術瓶頸與多重曝光潛力

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2024-09-18 20:01:45 網(wǎng)易

專家解讀65納米光刻機的分辨率

近期，互聯(lián)網(wǎng)上關于“65納米光刻機”的討論頗為熱烈，但諸多言論缺乏權威依據(jù)，導致不少人對這一技術概念的理解愈發(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納米套刻精度的標準。

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納米工藝標準。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。

需強調的是，上述套刻精度標準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，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跨入32納米、28納米等更精細的制造領域。

(責任編輯：盧其龍 CN070)

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