AMD與IBM成功應用EUV微影生產測試晶片

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。