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奈米世代微影技術之原理及應用
半導體製程演進重要推手──

【作者: 謝忠益、柯富祥】   2004年08月04日 星期三

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2004年在舊金山舉行的Semicon West會議開幕式中,英特爾(Intel)資深研究員暨國際半導體科技藍圖(ITRS)技術策略主任Paolo Gargini指出,半導體的產業發展將會在未來的15到20年繼續遵循著摩爾定律(Moore's Law);同時在晶圓尺寸上更會從300 mm增加至450 mm。在此一發展趨勢下,微影技術更顯示出其重要性。微影(lithography)技術的演進與發展為半導體工業面對奈米時代一個極為重要的推手。


微影技術原理與主流趨勢

根據2003年版國際半導體科技藍圖的內容,如(圖一),半導體製程會在2004年正式進展到100nm以下,而在2010年進展到50nm以下,因此目前的設備廠商仍在思考那些設備會在50nm以下被使用到。光學微影的曝光光源有汞燈、KrF、ArF(曝光波長為193nm)、F2(曝光波長為157nm)及EUV(曝光波長為13.4nm)等光學微影技術,其分別應用在90nm、65nm及50nm以下。然而,F2技術使用的設備單價在8.5億台幣,而EUV技術使用的設備價格更高達17億台幣,因此到底未來在65nm以下如何能夠減少設備太過昂貴的問題以順利進入量產,目前仍有爭論。幸而最近在光學微影設備之技術上有新的創新技術,稱為液體中曝光微影術(Liquid immersion lithography;LIL,或稱浸潤式微影),可以讓ArF微影術延伸到65nm,同樣的也讓F2微影術延伸到32nm,目前全球重量級的研發單位均投入相當多的資源進行研究。
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