中國32nm技術(shù)腳步漸近

　　32nm離我們還有多遠?技術(shù)難點(diǎn)該如何突破?材料與設備要扮演何種角色?10月28日于北京舉辦的先進(jìn)半導體技術(shù)研討會(huì )即圍繞“32nm技術(shù)發(fā)展與挑戰”這一主題進(jìn)行了探討。

　　32nm節點(diǎn)挑戰無(wú)限

　　“45nm已進(jìn)入量產(chǎn)，32nm甚至更小的22nm所面臨的挑戰已擺在我們面前。”中芯國際資深研發(fā)副總裁季明華博士在主題演講時(shí)說(shuō)，“總體來(lái)說(shuō)，有四個(gè)方面值得我們注意。首先是CMOS邏輯器件如何與存儲器件更還的集成在一起;其次是SOC技術(shù)的巨大挑戰，如低功耗問(wèn)題等;第三是現在比較熱門(mén)的3D IC和SIP集成;最后一個(gè)是如何建立更廣泛的研發(fā)平臺和聯(lián)合機制，創(chuàng )造所謂的super foundry。”32nm技術(shù)面臨巨大的研發(fā)成本和制造挑戰，需要結合各方資源通力合作。創(chuàng )造全兼容的CMOS技術(shù)平臺、全兼容IP以及全球性全兼容芯片代工服務(wù)將是未來(lái)的發(fā)展趨勢。

　　KLA-Tencor中國區技術(shù)總監任建宇博士認為，對于芯片制造來(lái)說(shuō)，工藝控制至關(guān)重要。45nm節點(diǎn)的測量步驟已超過(guò)200步，到了32nm或更小節點(diǎn)，工藝精度要求將會(huì )更為苛刻，測量步驟會(huì )更加繁瑣?，F在能夠預知的困難集中在高k金屬柵部分的channel工藝控制、掩膜版缺陷的檢測、硅片其它缺陷的及時(shí)識別判斷等。“小節點(diǎn)意味著(zhù)圖形更加細微，新的缺陷也會(huì )層出不窮，提高檢測的靈敏度和分別率必不可少。”任建宇博士坦言，“同時(shí)，制造業(yè)不同于單純研發(fā)，對于生產(chǎn)效率有更高的要求，因此提高檢測速度也是我們不可回避的問(wèn)題。”

　　光刻工藝如何齊頭并進(jìn)?

　　光刻技術(shù)歷來(lái)是半導體技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)圖中的重頭戲，對于它的討論和研究不絕于耳。ASML的中國區資深戰略市場(chǎng)經(jīng)理Curtis Liang博士就32nm節點(diǎn)光刻技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)行了闡述。“32nm對于存儲器件的制造來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的轉折點(diǎn)，因為很多新的技術(shù)將在這里被采用。”Curtis Liang說(shuō)，“在小節點(diǎn)引入浸入式光刻已毫無(wú)懸念，但是諸如光刻膠、浸入液等配套技術(shù)還有不小的進(jìn)步空間?，F在大家也都在談?wù)撾p重圖形，但是從長(cháng)遠角度來(lái)看，它應該是浸入式光刻與EUV光刻之間的一個(gè)過(guò)渡。”

　　Cymer東南亞區光刻應用總監林思閩博士認為，32nm節點(diǎn)對于光刻工藝來(lái)說(shuō)，意味著(zhù)如何實(shí)現精確的柵極CD控制，線(xiàn)條邊緣粗糙度以及OPC等也將困難重重。光源是光刻機上最重要的組成部分之一，光源的能量、穩定性、壽命等在某種程度上影響著(zhù)光刻技術(shù)的發(fā)展。特別是未來(lái)有可能會(huì )采用的EUV光刻，光源的質(zhì)量更是舉足輕重的。32nm節點(diǎn)目前來(lái)看還是以浸入式光刻配合雙重圖形技術(shù)為主，再往下發(fā)展，EUV的機會(huì )將會(huì )很大。

　　半導體材料不容忽視

　　當越來(lái)越多的新材料被引入半導體制造時(shí)，對于它的作用愈發(fā)引起人們的興趣。Cabot的亞洲研發(fā)總監吳國俊博士對32nm節點(diǎn)的CMP材料提出了自己的看法。“CMP工藝與其它工藝有很大的不同，那就是它會(huì )更多的依賴(lài)于材料，如研磨料和研磨墊，。換句話(huà)說(shuō)，材料的發(fā)展引領(lǐng)者CMP技術(shù)的進(jìn)步。”吳國俊博士說(shuō)，“我們現在常常提到的很多新結構，如高k金屬柵和低k互連等都引入了很多新興材料，CMP不僅要求迅速的實(shí)現拋光的目的，還要保證盡可能少的殘留和缺陷。目前的研發(fā)重點(diǎn)是對于不同材料實(shí)現良好的選擇比，減少劃傷等缺陷問(wèn)題。

　　安集微電子的王淑敏博士則強調了環(huán)保的重要性。CMP材料的發(fā)展過(guò)程中不僅要考慮技術(shù)和經(jīng)濟因素，對于材料所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題也同樣值得業(yè)界深思。