2003年12月,半導體微影技術,正式進入另一個技術領域。在此之前,我還以為微影技術仍會照著ITRS(國際半導體技術藍圖)的原先藍圖進展,混然未察覺的是,在這個微寒的冬季,科技有又有重大的進展:「浸潤式微影技術」(Immersion Lithography)隆重登場。
微影技術的發展,一直以來都象徵著製程的進步、線寬能否再微縮化等等內容,在半導體產業裡具有重大的指標意義。針對65奈米以下光罩製作,浸潤式微影技術的出現,也代表著舊式製程已漸漸欲振乏力,需要新式技術來解決製作問題。(相較於業界現有的193奈米的曝光機,需搭配特殊光罩組件,才能支援 65奈米製程。)
然而浸潤式微影技術之所以受到產業界重大的關注,除了納入ITRS外,台積電力拱該微影技術,更使得該技術受到媒體大眾的注意。台積電為推動浸潤式微影技術,這二年多以來努力推廣該技術的可行性,主要是因為台積電的研發結果發現,將193奈米微影設備加入浸潤功能後,無需更換193奈米所需之光阻材料,解析度即可產出超過157微影設備的等效波長,達到132奈米設備等級的等效波長。
當然,2003年的12月,並不只有世界第一大晶圓代工廠在極力鼓吹浸潤式微影技術,顯影設備供應商也在同月裡有了跟進動作。日商Nikon與ASML等公司決定,將於2004年1月公佈浸潤式掃描器之方案;2006年以前,聯合推出浸入式微影工具。ASML已於日本半導體設備展SEMICON Japan中,宣佈最新研發之193奈米浸潤式顯影設備雛型機,已獲得一家客戶訂單,預計明年第三季交貨。Nikon則於2004年下半年,提供用於浸入式微影評估之Alpha機。
如此看來,未來的半導體圈,將是浸潤式微影技術的天下了!其實不然,在此同時,另一技術也悄悄抬頭-「奈米壓印式微影技術」(Nano-Imprint Lithography)。目前參與研發奈米壓印式微影工具的業者,包括EV Group、MII、Nanonex、Obducat等,其中的MII(Molecular Imprints)表示,奈米壓印式技術已被納入2003版的ITRS藍圖之32奈米,預計32奈米於2009年的時間表內推出。目前與MII合作的策略夥伴,包括Lam Research、KLA-Tencor、Motorola、DARPA等大廠,顯示該技術十分被看好。
反觀同月份裡,另一家晶圓代工廠聯電的最新進展,聯電宣佈使用無鉻膜相位移光罩(Cr-less PSM)微影技術,並表示已運用在90奈米製程中,未來將導入該光罩技術以及193nm光學掃描機,以促成65奈米製程研發。
2003年的12月,已成為半導體產業重大技術的轉戾點,不論是浸潤式或者奈米壓印式微影技術在未來將成為市場主流,在二者技術的帶動下,未來晶圓廠微影設備都將進行大更新,對產業而言,如此的大動作,將是新商機、新契機。至於技術已稍嫌落後的業者,也要加把勁,畢竟對外已打出口號,再不努力便會落於人後了。