革新光阻胶技术:麻理将电子束光刻可刻制最小图像尺寸降至9nm

2011年07月06日 13:07    Liming
关键词: 9nm , 电子束光刻 , 革新光阻胶技术 , 麻理 , 图像尺寸
麻省理工学院的研究人员表示,他们已经研制出了一种可以刻制尺寸为9nm图像的电子束光刻技术,而此前电子束光刻技术所能刻制的图像尺寸极限则为25nm 左右.有关这次研究的详细内容将发表在下一期的《微电子工程》( Microelectronic Engineering)刊物上。有人认为,研究的结果也许会改变目前电子束光刻技术遇冷的局面,令这项技术重新引起半导体制造厂商的注意力。
另外一方面,作为下一代光刻技术目前最热门候选人的EUV极紫外光刻技术,近年来付诸实用的时间点则一再拖延,目前业内普遍预计这项光刻技术将于2012/2013年左右在22nm节点由半导体制造业内的领头企业首先正式投入使用。不过,EUV目前遇到了光源功率不足,掩膜板保护膜(pellicle,即套在掩膜板上方保护掩膜板不被污物沾染的保护膜)研制困难等诸多问题。

光刻技术研发人员过去一直在推进电子束光刻技术的发展,人们认为这项技术在提高图像分辨率方面相比其它技术拥有独特的优势,而且电子束直写技术还存在不需要使用造价昂贵的掩膜板等优势。

但电子束光刻技术的主要缺点是产出量相对低下,采用电子束光刻技术刻制芯片图像所需要的时间比其它的技术要长得多。因此目前电子束光刻设备主要的用途是用于刻制掩膜板,许多人甚至认为电子束光刻技术的产出量永远也无法满足芯片量产的需求。尽管如此,目前仍有许多公司和研究机构在继续研究和开发电子束光刻设备。

据麻省理工学院的研究人员表示,与现有的光学光刻技术不同,在电子束光刻技术中,电子束需要从芯片表面的光阻胶上逐行扫描而过,而现有光学光刻技术则可一次曝光一整片芯片区域。

研究人员透露,他们这次改善电子束光刻分辨率试验成功的主要秘诀是两项。第一项是使用更薄的光阻胶涂层以减小电子的散射。第二项则是使用含有普通食盐的显影液来对光阻胶进行显影,以提高曝光的对比度。

麻省理工学院介绍该技术的网页文章内还引用了著名电子束光刻设备厂商Mapper公司的联合创始人Pieter Kruit的话称,他认为业内厂商不太可能与麻省理工学院的试验一样采用同样的光阻胶方案,虽然这些企业也在研制对微小电子剂量更为敏感的高对比度光阻胶,但是他认为麻理这次试验中所使用的光阻胶其灵敏度“太高了”。

他说:“不过,就像业内厂商常做的那样,只要我们对这种光阻胶的灵敏度进行稍微的调节,就可以使其符合我们的要求。”

PS:相比其它半导体芯片大厂,台积电过去对电子束光刻技术情有独钟,他们曾出资支持Mapper公司。台积电纳米成像部的副总裁林本坚也曾表示:“台积电16nm制程节点会是EUV或者无掩模光刻技术的二选一。而最终哪项技术会胜出则取决于其‘可行性’。”不过由于在电子束光刻技术方面遇到较大的困难,最近他们对EUV技术的重视程度有了明显的加强。
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