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英特尔节点技术英特尔10nm设计规则初定 EUV技术恐错过良机

英特尔公司正在计划将目前的193nm浸入式微影技术扩展到14nm逻辑节点,此一计划预计在2013下半年实现。同时,这家芯片业巨头也希望能在2015年下半年于10nm逻辑节点使用超紫外光(EUV)微影技术进行生产。
  
但英特尔微影技术总监SamSivakumar指出,超紫外光(EUV)微影技术正面临缺乏关键里程碑的危机。
  
尽管英特尔在距今4年前便已开始计划10nm节点,但该公司目前正在敲定相关的制程设计规则,而EUV则迟迟未能参与此一盛晏。“EUV赶不及参与10nm节点设计规则的定义。”Sivakumar说。
  
Sivakumar表示,若生产工具顺利在2012年下半年交货,那么,EUV技术仍然很可能被应用在该公司的10nm节点。但即便如此,EUV技术的进度仍然落后。
  
英特尔正在考虑两家公司的EUV技术工具:ASML和Nikon。据报导,ASML公司即将为英特尔推出一款“预生产”的EUV微影工具。ASML公司的这款工具名为NXE:3100,它采用Cymer公司的光源。
  
而Nikon日本总部和研发组织Selete则已开发了EUValpha工具。今年或明年,ASML和Nikon应该都能推出成熟的EUV工具。
  
尽管如此,对EUV技术而言,时间依然紧迫。EUV是下一代微影(next-generationlithography,NGL)技术,原先预计在 65nm时导入芯片生产。但该技术一直被推迟,主要原因是缺乏光源能(powersources)、无缺陷光罩、阻抗和量测等基础技术。
  
先进芯片制造商们仍然指望能将EUV技术用在量产上,以努力避免可怕且昂贵的双重曝光(doublepatterning)光学微影技术。然而,除了朝双重曝光方向发展之外,芯片制造商们似乎别无选择。专家认为,目前EUV主要瞄准16nm或更先进的节点。
  
设计规则的规则
  
英特尔在45nm节点使用干式193nm微影。在32纳米则首次使用193nm浸入式生产工具,这部份主要使用Nikon的设备。
  
在22纳米,英特尔将继续使用193nm浸入式微影技术。这家芯片巨头将在22nm节点的关键层同时使用ASML和Nkion的设备,预计2011下半年进入量产。
  
而后在14nm,这家芯片制造商将继续使用193nm浸入式微影加上双重曝光技术,该公司称之为两次间距曝光(pitchsplitting)。在一些会议上,英特尔曾提及在14nm节点使用五倍曝光(quintuplepatterning)。该公司希望为14nm节点建立一条EUV试产线,但目前尚不清楚EUV技术所需的准备时间。
  
英特尔已经确定其14nm节点的设计规则,有时甚至在产品量产前两年便制订完成。“针对14nm的设计规则目前是确定的。”Sivakumar说。
  
在65纳米及以上制程,英特尔采用2D随机和复杂的布局设计芯片。但在45nm时则很难再将2D随机布局微缩。因此,在推进到45nm时,英特尔便转移到1D的单向、栅格式(gridded)设计规则,他说。
  
针对10nm节点,英特尔希望在非关键层使用193nm浸入式技术,以及在更复杂和更精细的线切割步骤中使用EUV。“在这些步骤中,EUV是我们的首要选择,”他说。如果EUV尚未就绪,那么英特尔很可能会使用无光罩或193nm浸入式技术来处理线切割步骤。
  
英特尔也已大致确立了其10nm设计规则,它将是基于1D单向、栅格式的设计。但难题是:英特尔的10nm设计规则必须以EUV或是193nm浸入式方案其中一种为主,他表示。
  
EUV显然赶不及英特尔的10nm节点设计规则定义时程了,他说。据报导,英特尔已开始制定基于193nm浸入式和多重曝光(multiple-patterning)的设计规则。
  
当EUV工具就绪,英特尔可能会回头重新定义设计规则。因此,实际上EUV仍有可能用于10nm节点。但若工具没有准备好,英特尔就必须寻求其他的选择。该公司的10纳米设计规则将正式在2013年第一季抵定。
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