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奈米世代微影技术之原理及应用
半导体制程演进重要推手──

【作者: 謝忠益、柯富祥】2004年08月04日 星期三

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2004年在旧金山举行的Semicon West会议开幕式中,英特尔(Intel)资深研究员暨国际半导体科技蓝图(ITRS)技术策略主任Paolo Gargini指出,半导体的产业发展将会在未来的15到20年继续遵循着摩尔定律(Moore's Law);同时在晶圆尺寸上更会从300 mm增加至450 mm。在此一发展趋势下,微影技术更显示出其重要性。微影(lithography)技术的演进与发展为半导体工业面对奈米时代一个极为重要的推手。


微影技术原理与主流趋势

根据2003年版国际半导体科技蓝图的内容,如(图一),半导体制程会在2004年正式进展到100nm以下,而在2010年进展到50nm以下,因此目前的设备厂商仍在思考那些设备会在50nm以下被使用到。光学微影的曝光光源有汞灯、KrF、ArF(曝光波长为193nm)、F2(曝光波长为157nm)及EUV(曝光波长为13.4nm)等光学微影技术,其分别应用在90nm、65nm及50nm以下。然而,F2技术使用的设备单价在8.5亿台币,而EUV技术使用的设备价格更高达17亿台币,因此到底未来在65nm以下如何能够减少设备太过昂贵的问题以顺利进入量产,目前仍有争论。幸而最近在光学微影设备之技术上有新的创新技术,称为液体中曝光微影术(Liquid immersion lithography;LIL,或称浸润式微影),可以让ArF微影术延伸到65nm,同样的也让F2微影术延伸到32nm,目前全球重量级的研发单位均投入相当多的资源进行研究。
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