AMD與研發夥伴IBM共同宣佈,已運用超紫外線(Extreme Ultra-Violet,EUV)微影技術,針對整個晶片中最關鍵的第一層金屬連結進行測試,並成功生產出作業測試晶片。早先運用超紫外線技術研發於作業晶片元件的計畫範圍有限,僅涵蓋整體晶片設計中的一小部分。
任職於AMD的Bruno La Fontaine將於近日在一場微影技術會議中,發表AMD與IBM以及其共同合作夥伴UAlbany NanoCollege的Albany NanoTech Complex的合作成果。這份報告將呈現AMD如何將「全面性」的超紫外線微影技術,成功整合至大小為22mm×33mm之45奈米節點測試晶片製程。
Bruno La Fontaine表示,這份報告足以證明超紫外線微影技術在未來數年,在半導體製程上的應用具十足的潛力,業界廠商因晶片體積縮小而受惠。雖然在業界可運用超紫外線微影技術量產之前,仍有許多挑戰需要克服,但是AMD已經證明該技術可以成功地與半導體晶圓製程結合,完整產出晶片上的第一層金屬互連層。
位在紐約州阿爾巴尼的IBM結構研究經理David Medeiros表示,協同性的研發對推動半導體技術進步是不可或缺的,IBM在阿爾巴尼的合作,可以針對超紫外線基礎架構各方面進行整合性的評估,這將也是該技術進入量產製程前的真正歷練。
微影技術如同微處理器一樣,如何將含有數百萬個電晶體集成晶片的高度複雜設計,移轉到晶圓片上的技術。晶圓片上的多重層級,是建立一個晶片的必要條件。隨著晶片工程師持續在晶片上加入嶄新功能,同時增強晶片的效能表現,讓體積愈來愈小的電晶體可在特定的區域中放置更多的電晶體。
要如何製造小型電晶體與連接電晶體的金屬線,與用來投射晶片設計在晶圓片上的光波長度有直接關係。超紫外線光刻顯影技術採用13.5奈米的波長,大幅縮短現今的193奈米微影技術,持續推動傳統晶片功能與體積間的可調整性。
位於德國德勒斯登的AMD36號廠,首先採用現今最先進的193奈米浸潤式微影量產技術,進行晶片測試,再將測試晶片運送至位於紐約州阿爾巴尼的IBM奈米科學與工程學院(College of Nanoscale and Engineering,CNSE)之研發中心。
AMD、IBM與其他合作夥伴運用由ASML、IBM、與CNSE合作建置的ASML超紫外線微影掃描器,於德國製造的電晶體間進行第一層金屬相連物的圖樣模型。在完成圖樣成型、蝕刻與金屬物沉澱等製程後,AMD對超紫外線微影設備架構進行電子測試,發現電晶體的特徵與僅使用193奈米浸潤式微影量產技術進行的晶片測試結果相符。這些晶圓片將再透過標準的晶圓製程,增加額外的金屬互連層,進而使大型的記憶陣列亦可進行測試排程。
驗證超紫外線顯影技術量產可行性的下一步驟,是將此技術從金屬互聯物層的應用,擴展到所有層級,以證明超紫外線微影技術可製造一個完整的作業微處理器。國際半導體技術路線圖將可望於2016年達到22奈米半間距節點的標準,因此超紫外線微影技術必須在2016年前達到可量產的標準。 |