英特爾10nm設(shè)計(jì)規(guī)則初定 EUV技術(shù)恐錯(cuò)失良機(jī)

英特爾公司正在計(jì)劃將目前的193nm浸入式微影技術(shù)擴(kuò)展到14nm邏輯節(jié)點(diǎn)，此一計(jì)劃預(yù)計(jì)在2013下半年實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，這家芯片業(yè)巨頭也希望能在2015年下半年于10nm邏輯節(jié)點(diǎn)使用超紫外光(EUV)微影技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。

但英特爾微影技術(shù)總監(jiān)SamSivakumar指出，超紫外光(EUV)微影技術(shù)正面臨缺乏關(guān)鍵里程碑的危機(jī)。

盡管英特爾在距今4年前便已開始計(jì)劃10nm節(jié)點(diǎn)，但該公司目前正在敲定相關(guān)的制程設(shè)計(jì)規(guī)則，而EUV則遲遲未能參與此一盛晏。“EUV趕不及參與10nm節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)則的定義。”Sivakumar說。

Sivakumar表示，若生產(chǎn)工具順利在2012年下半年交貨，那么，EUV技術(shù)仍然很可能被應(yīng)用在該公司的10nm節(jié)點(diǎn)。但即便如此，EUV技術(shù)的進(jìn)度仍然落后。

英特爾正在考慮兩家公司的EUV技術(shù)工具：ASML和Nikon。據(jù)報(bào)導(dǎo)，ASML公司即將為英特爾推出一款“預(yù)生產(chǎn)”的EUV微影工具。ASML公司的這款工具名為NXE:3100，它采用Cymer公司的光源。

而Nikon日本總部和研發(fā)組織Selete則已開發(fā)了EUValpha工具。今年或明年，ASML和Nikon應(yīng)該都能推出成熟的EUV工具。

盡管如此，對EUV技術(shù)而言，時(shí)間依然緊迫。EUV是下一代微影(next-generationlithography,NGL)技術(shù)，原先預(yù)計(jì)在 65nm時(shí)導(dǎo)入芯片生產(chǎn)。但該技術(shù)一直被推遲，主要原因是缺乏光源能(powersources)、無缺陷光罩、阻抗和量測等基礎(chǔ)技術(shù)。

先進(jìn)芯片制造商們?nèi)匀恢竿軐UV技術(shù)用在量產(chǎn)上，以努力避免可怕且昂貴的雙重曝光(doublepatterning)光學(xué)微影技術(shù)。然而，除了朝雙重曝光方向發(fā)展之外，芯片制造商們似乎別無選擇。專家認(rèn)為，目前EUV主要瞄準(zhǔn)16nm或更先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)。

設(shè)計(jì)規(guī)則的規(guī)則

英特爾在45nm節(jié)點(diǎn)使用干式193nm微影。在32納米則首次使用193nm浸入式生產(chǎn)工具，這部份主要使用Nikon的設(shè)備。

在22納米，英特爾將繼續(xù)使用193nm浸入式微影技術(shù)。這家芯片巨頭將在22nm節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵層同時(shí)使用ASML和Nkion的設(shè)備，預(yù)計(jì)2011下半年進(jìn)入量產(chǎn)。

而后在14nm，這家芯片制造商將繼續(xù)使用193nm浸入式微影加上雙重曝光技術(shù)，該公司稱之為兩次間距曝光(pitchsplitting)。在一些會(huì)議上，英特爾曾提及在14nm節(jié)點(diǎn)使用五倍曝光(quintuplepatterning)。該公司希望為14nm節(jié)點(diǎn)建立一條EUV試產(chǎn)線，但目前尚不清楚EUV技術(shù)所需的準(zhǔn)備時(shí)間。

英特爾已經(jīng)確定其14nm節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)規(guī)則，有時(shí)甚至在產(chǎn)品量產(chǎn)前兩年便制訂完成。“針對14nm的設(shè)計(jì)規(guī)則目前是確定的。”Sivakumar說。

在65納米及以上制程，英特爾采用2D隨機(jī)和復(fù)雜的布局設(shè)計(jì)芯片。但在45nm時(shí)則很難再將2D隨機(jī)布局微縮。因此，在推進(jìn)到45nm時(shí)，英特爾便轉(zhuǎn)移到1D的單向、柵格式(gridded)設(shè)計(jì)規(guī)則，他說。

針對10nm節(jié)點(diǎn)，英特爾希望在非關(guān)鍵層使用193nm浸入式技術(shù)，以及在更復(fù)雜和更精細(xì)的線切割步驟中使用EUV。“在這些步驟中，EUV是我們的首要選擇，”他說。如果EUV尚未就緒，那么英特爾很可能會(huì)使用無光罩或193nm浸入式技術(shù)來處理線切割步驟。

英特爾也已大致確立了其10nm設(shè)計(jì)規(guī)則，它將是基于1D單向、柵格式的設(shè)計(jì)。但難題是：英特爾的10nm設(shè)計(jì)規(guī)則必須以EUV或是193nm浸入式方案其中一種為主，他表示。

EUV顯然趕不及英特爾的10nm節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)則定義時(shí)程了，他說。據(jù)報(bào)導(dǎo)，英特爾已開始制定基于193nm浸入式和多重曝光(multiple-patterning)的設(shè)計(jì)規(guī)則。

當(dāng)EUV工具就緒，英特爾可能會(huì)回頭重新定義設(shè)計(jì)規(guī)則。因此，實(shí)際上EUV仍有可能用于10nm節(jié)點(diǎn)。但若工具沒有準(zhǔn)備好，英特爾就必須尋求其他的選擇。該公司的10納米設(shè)計(jì)規(guī)則將正式在2013年第一季抵定。