1、先進 微影 技術 ,抉擇的十字路口Reporter: 陳嬿羽 (Yan-Yu)Adviser: 王瑞琪教授 Date:2012.04.16晶圓生產流程中，最重要且關鍵的製程技術，莫過於微影。微影設備台動輒上千萬，絕對是晶圓製造設備金額花費的前幾名。而半導體製進入 20奈米世代之後，曝光機台沒有辦法解析精微的圖像 ,而有了現主流的 193nm浸潤式微影。儘管如此，浸潤式微影技術還是有其物理限。因此微影設備供應商皆紛紛投資研發次世代微影技術。四種主要下一代微影 (NGL)技術 : 超紫外線 (Extreme Ultraviolet,EUV) 多波束無光罩 (multi-beam maskless)
2、 奈米壓印 (nanoimprint) 定向自組裝 (directed self-assembly,DSA)超紫外線 (EUV) 極短紫外光 (EUV)微 影所 使用的波長範圍為 10 100奈米， 與 1 25奈米軟 X光 (Soft X-ray)微影波長部份 重疊。 EUV主要光源為雷射誘發電 漿，產生 之 X-光。目前 研發之重點，集中在 13奈米波長 。 EUV相當特殊 ，因 許多物質對 13奈米波長具有極強之 吸收， 透射 式投影 成像系統不宜使用，故必須利用多 層膜式 的反射鏡所構成 反射式投影 系統 。把 13奈米波長的光波投射到一連串的多層膜面鏡上，以縮小晶圓上的成像。國家奈米
3、元件實驗室超紫外線 (EUV) 克服 :需要更好的聚焦機制、可實現更高產出的光源 (以克服低於 65%的光學反射率問題 )，缺乏能使光罩缺陷、特殊光阻劑、 設備費 。 台積電已在 11年購入 ASML3300,預在 20奈米製程節點進行該系統的測試 ,目前它的吞吐量每小時僅 7片 15片晶圓 . SPIE的與會者對 EUV技術前景憂心忡忡。 EUV一直被認為是取代光學微影的領先技術。英特爾甚希至望在 10nm技術節點使用 EUV技術。 EUV微影工具的發展時程仍然落後，幾位出席 SPIE的專家們也對 EUV仍然在處理 基礎物理 問題深表關切 2009年 ASML年度研究成果發布會特別報導多電子
4、束無光罩微影 (multi-beam maskless lithography)此設備採用了兩種技術，其一是利用光來分別切換電子束；其二是利用 MEMS透鏡陣列 (lens array)來準確聚焦平行電子束。透過 光學纖維 fibre-optics,裝載非常大量資訊的傳輸 ,利用 穿過超過 1000到平行電子束 把線路寫在矽基板上 ,有點像是老電視使用陰極射線成像一樣 .在老電視電子束快速的移動到螢幕上 ,當電子接觸到塗上光激材料的螢幕上 light-emitting material,影像就會呈現 .Mapper claims milestone in maskless litho 優點 :
5、能夠用於 8nm節點 ,且不需光罩 克服 :但由於它的速度太慢 (目前每小時 1片 )、吞吐量過低 ,電子束之精確度與發數 (shot count) 荷蘭 Mapper目前與台積電合作研發 ,宣稱已可一次發射 10萬個電子束 ,並將在 20奈米製程節點進行該系統的測試 .奈米壓印 (nano-imprint)奈 米壓印 (Nanoimprint Lithography; NIL)是一可快速且價格合理達到製作 100 nm 以下線寬圖形的方法，結合 Roll-to-Roll 製程，奈米壓印未來有大量生產小尺度圖形的高度可能性。最早是由 Stephen Y Chou 於 1995 年利用奈米熱壓 (Hot Embossing)聚合物 PMMA 製作出小於 25 nm 尺寸的結構。之後， CG Willson也提出 Step and Flash Imprint Lithography (SFIL)，將熱壓材料改為 UV硬化光阻，模具則使用透明透光模具，壓印步驟可在室溫下完成http:/ 缺點 :如何製作小 尺度奈米等級圖案的 模具 、 模具 的材料 特性 、 壓印材料 、 及 可重複使用的性質 。
