浸潤式微影 台積電延伸至32奈米

涂志豪／台北報導

    　面對光罩及微影設備成本以等比級數速度拉高，台積電近幾年投入眾多資源研發先進微影技術，預估目前應用主流的浸潤式（immersion）微影技術，應可透過雙重曝影（double patterning）方式延伸應用至32奈米，至於22奈米以下製程，則考慮極紫外光（EUV）及無光罩（maskless）技術共同進行。

    　台積電去年下半年已開始為部份客戶量產45奈米及40奈米晶片，採用的是主流浸潤式微影技術，去年底台積電宣佈利用浸潤式技術配合雙重曝影，成功試產出32奈米的2Mb靜態隨機存取記憶體（SRAM），為明後年進入32奈米世代立下基礎。當然，這也代表台積電在32奈米世代，並不會導入EUV微影技術。

    　根據台積電的技術藍圖，32奈米將於2009年下半年推出，再次世代的22奈米預計2011年推出，但是目前193nm浸潤式微影設備對微縮至22奈米及再下一世代的15奈米，已有物理上的限制，所以台積電一來與微影設備大廠艾司摩爾（ASML）合作，開始評估導入EUV的可行性，二來則與轉投資公司Mapper Lithography合作，利用多電子束（multi-beam）研發無光罩技術。

    　事實上，在浸潤式微影技術之後的主流技術為何，目前仍未有定論，ASML支持並開發EUV設備，除了在比利時魯汶大學內的半導體先進技術獨立研發中心IMEC成功試產32奈米晶片，超微與IBM也利用EUV試產出45奈米晶片。但是EUV發展速度緩慢，且成本仍然太高，現在單台EUV設備要價7,000萬至1億美元，所以全球晶片龍頭英特爾雖也投入資源在EUV技術上，但也已開始支持其它微影技術。

    　對台積電來說，若要維持目前193nm微影設備能在22奈米以下仍可有效運用，將是控制成本的最佳解決方案，因此雖然在22奈米世代評估使用EUV技術，但也希望現在的浸潤式技術能夠再延伸一個技術節點至22奈米。當然，面對持續飆高的光罩成本，台積電至今仍不放棄無光罩技術。

    　台積電轉投資的微影設備廠Mapper Lithography去年底才宣佈，利用平行電子束的技術，已經在45奈米及32奈米有了重大的技術突破，只不過目前無光罩技術仍僅適合多樣小量的晶片生產，仍無法適用於需要大量生產的晶圓代工廠。不過因無光罩技術仍有不錯的進展，因此台積電仍將其列為22奈米微影技術選項之一，因為一旦研發成功，就可省下龐大的光罩費用，獲利也可望出現大躍進局勢。

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