EUV、光刻胶、计算光刻等先进光刻技术的桎梏和突破

2018-11-08 10:42:30 来源:EEFOCUS
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1947年,贝尔实验室发明第一只点接触晶体管,从此光刻技术开始了发展。

 

随着第一个单结构硅晶片的诞生,到第一台2英寸集成电路生产线的建成,再到图形线宽从1.5μm向0.5μm、0.3μm节点的迭代,以及后面193nm波长步进扫描曝光机的出现,使得光学光刻分辨率到达70nm的“极限”。

 

20世纪以来,在光学光刻技术努力突破分辨率“极限”的同时,国内外相关企业、机构都正在积极研究,包括EUV光刻技术,电子束光刻技术,计算光刻等内容方向。

 

在光刻技术发展如此重要的关键节点,10月18日,第二届国际先进光刻技术研讨会在厦门隆重召开,行业内各界人士和相关企业应邀而来,共聚一堂商讨国际先进光刻技术的发展现状和未来趋势。

 

嘉宾合影

 

会议开始,大会副主席,中国科学院微电子研究所所长、集成电路产业技术创新战略联盟副理事长兼秘书长叶甜春研究员,中国光学学会秘书长、浙江大学光电工程研究所所长刘旭教授,厦门市委常委、海沧区委书记、海沧台商投资区党工委书记林文生先后为大会致开幕词,大会秘书长、中科院微电子研究所计算光刻研发中心主任韦亚一研究员主持开幕式。

 

按照大会安排,本次论坛针对光刻领域相关的“使能部分、计算光刻技术、掩模技术、材料、仿真和优化、测试测量以及设备部分”等几方面进行分享讨论。由来自Intel、IBM、ASML、Mentor、Brion、Synopsys、ICRD、Photronics、Toppan、Carl Zeiss、JSR、DowDuPont、Applied Materials、Cymer、北京理工大学、University of Delaware、KLA-Tencor、Nova measuring instruments、HLMC、Tokyo Electron Limited、Gigaphtoton、Canon等机构和公司的特邀嘉宾分别就拟定的主题做了特邀报告,深入分析了光刻领域先进节点最新的技术手段和解决方案,包含7nm及以下先进节点的计算光刻技术、SMO、DTCO、EUV、DSA、Deep Learning、光刻设备、材料等。

 

光刻技术作为集成电路产业环节中非常重要的部分,发挥着举足轻重的作用,当今电路板与半导体元件变得更加复杂,要把一个具有创意的想法转换成市场上的产品,其中的困难度已大幅增加,为此EDA厂商可以提供技术创新的产品与完整的软件和硬件设计解决方案,让客户得以克服他们所面临的设计挑战。

 


Mentor manager Gandharv Bhatara

 

会上,来自全球EDA领导厂商Mentor, A Siemens Business的Gandharv Bhatara分享了关于“使用Calibre平台在先进技术节点上实现高效的IC生命周期开发”的报告。Gandharv Bhatara表示,在先进及新兴工艺节点中,受制于半导体光刻工艺的发展水平的系统性缺陷或者受设计风格影响的缺陷已经成为良率的限制因素。尽管光刻系统正在被推向极限,先进材料与光刻胶也被不断应用,但是临界工艺窗口仍然不足以支持半导体的密度缩放。OPC和RET技术的改进不再是问题解决方案的唯一方法,还要依赖于半导体供应链中的设计、工艺对操作输入及约束的管理。

 

本次演讲重点还介绍了目前最新的创新技术及解决方案,利用大量的进化算法和革命性计算技术,来满足以下行业需求:

 

减少验证循环,更快地完成设计并管理设计流程交互;


创建和验证无坏点设计,确保平坦化(planarity)不会成为设计问题;


通过使用高级OPC和RET了解工艺限制并扩展工艺余量;


提高晶圆厂的生产力,缩短研发和生产周期,从而降低工艺复杂度及成本。

 

大会期间,Mentor的中国区总经理凌琳(Pete Ling)和全球半导体解决方案技术团队资深总监范明晖(Minghui Fan)接受了我们的采访。

 

Mentor中国区总经理凌琳(左)、全球半导体解决方案技术团队资深总监范明晖(右)

 

对于“计算光刻目前的发展现状和趋势,以及EUV光刻技术成熟以后是否会对计算光刻产生影响”的问题,范明晖表示,计算光刻一定是光刻工艺接下来发展的趋势所在,而Mentor公司对应的Calibre 平台允许直接从设计版图中将特定几何配置定义为视觉图形,利用这种视觉表示,Calibre开辟了一种定义成熟工艺和先进工艺的设计规则的全新方式,并支持设计、验证和测试领域的各种创新应用。

 

至于EUV光刻技术对于计算光刻的影响,范明晖认为“EUV光刻技术在目前7nm工艺方面确实会存在一些优势,但是考虑到EUV面临的整体经济效益、成本控制和生产效率等诸多限制因素,以及接下来更先进的工艺制程时,EUV光刻技术不会太大程度的影响计算光刻的地位和发展趋势”

 

近期英特尔、格罗方德等一些厂家纷纷宣布暂停或延缓7nm工艺的研发,是否会影响到EDA公司在光刻方面的业务?凌琳对此表示影响不大,即使这些公司暂时不往更深一步的工艺节点发展,但是其业务宽度和体量对应会有一定的提升,所以影响不会太大。

 

期间还讨论道“为何国内EDA公司发展如此艰难,始终和先进水平存在较大差距?” 凌琳认为,EDA行业的发展不是一蹴而就的,体系化的产业需要时间的积累和沉淀;另外,国内EDA公司可以选择从前端设计、仿真等一些节点切入,进而寻找突破点。相信随着时间的推移和EDA厂商们的努力,能较快的缩小这一差距,对此持乐观态度。

 
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作者简介
李晨光
李晨光

电子技术交流网编辑,网名:光影,电子工程专业出身。凭借对文字的热爱和热情投身于此,热衷观察和思考,期待有所发现,有所收获。夜半时分,写出一段让自己感动的文字,最让我兴奋。

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