最近在看了些講光學的文章,發表些心得。
ps我不是半導體專業,如果有錯煩請佛心糾正。
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http://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction-limited_system
因為光會衍射、繞射。所以就算你的光學設備做到完美,你最小只能把光點聚到直徑為d的
光點。
d=波長/(2*介質折射率*sin)
sin的角為此圖的角:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Numerical_aperture.svg
目前主流的曝光顯影機台,是用193奈米的紫外線。所以在空氣中做,最小只能在wafer上
打出直徑為96.5奈米的光點。
如果你想在96.5奈米的寬度內畫兩條線,可能兩條線會糊在一起。
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怎麼辦呢?
把wafer和透鏡泡在水中做,水的折射率是1.33,所以可以把光點的直徑縮到72.56奈米。
然後再進一步,因為並不是wafer照到光的地方就會產生蝕刻,要受光度大於門檻值才會。
所以可以用「相位偏移光罩」,讓兩道光中間本來會糊在一起的部份,產生破壞性干射,
這樣就可以讓兩條很近的線之間的地方受光度小於門檻值。
http://pkl.narapia.com/english/product/product14.html
這樣可以讓實際做出來的一個點的直徑變成d的0.27倍~0.38倍,所以達到27.57奈米。
不過泡水會減弱光的強度,所以蝕刻的深度可能會太淺。「相位偏移光罩」會讓光罩上的
圖變得更複雜。
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所以,如果要用波長193奈米的機台硬做20奈米以下,應該是很困難的事。
工程師們,辛苦了!
延伸閱讀:愛司摩爾談機台
http://www.sec.gov/Archives/edgar/data/937966/000114420407005498/exhibit99-1.htm
註:
台GG和intel他們在比的28奈米、20奈米。指的是晶片上的gate可以做多細,所以那個28奈
米、20奈米指的是圖上的gate length。
http://www.aist.go.jp/aist_e/aist_today/2008_27/pict/p11_1.png
晶片上面有三個基本元件:gate、source、drain,胖瘦不一樣,所以大家統一比gate的尺
寸。
貼些實際的照片:
http://lsm.epfl.ch/files/content/sites/lsm/files/shared/SEM/FinFET_sacchetto.jpg
http://lsm.epfl.ch/files/content/sites/lsm/files/shared/SEM/Al%20stenciled%20FinFET_sacchetto.jpg