英特尔10nm设计规则初定 EUV技术恐错失良机

英特尔公司正在计划将目前的193nm浸入式微影技术扩展到14nm逻辑节点，此一计划预计在2013下半年实现。同时，这家芯片业巨头也希望能在2015年下半年于10nm逻辑节点使用超紫外光(EUV)微影技术进行生产。

但英特尔微影技术总监SamSivakumar指出，超紫外光(EUV)微影技术正面临缺乏关键里程碑的危机。

尽管英特尔在距今4年前便已开始计划10nm节点，但该公司目前正在敲定相关的制程设计规则，而EUV则迟迟未能参与此一盛晏。“EUV赶不及参与10nm节点设计规则的定义。”Sivakumar说。

Sivakumar表示，若生产工具顺利在2012年下半年交货，那么，EUV技术仍然很可能被应用在该公司的10nm节点。但即便如此，EUV技术的进度仍然落后。

英特尔正在考虑两家公司的EUV技术工具：ASML和Nikon。据报导，ASML公司即将为英特尔推出一款“预生产”的EUV微影工具。ASML公司的这款工具名为NXE:3100，它采用Cymer公司的光源。

而Nikon日本总部和研发组织Selete则已开发了EUValpha工具。今年或明年，ASML和Nikon应该都能推出成熟的EUV工具。

尽管如此，对EUV技术而言，时间依然紧迫。EUV是下一代微影(next-generationlithography,NGL)技术，原先预计在 65nm时导入芯片生产。但该技术一直被推迟，主要原因是缺乏光源能(powersources)、无缺陷光罩、阻抗和量测等基础技术。

先进芯片制造商们仍然指望能将EUV技术用在量产上，以努力避免可怕且昂贵的双重曝光(doublepatterning)光学微影技术。然而，除了朝双重曝光方向发展之外，芯片制造商们似乎别无选择。专家认为，目前EUV主要瞄准16nm或更先进的节点。

设计规则的规则

英特尔在45nm节点使用干式193nm微影。在32纳米则首次使用193nm浸入式生产工具，这部份主要使用Nikon的设备。

在22纳米，英特尔将继续使用193nm浸入式微影技术。这家芯片巨头将在22nm节点的关键层同时使用ASML和Nkion的设备，预计2011下半年进入量产。

而后在14nm，这家芯片制造商将继续使用193nm浸入式微影加上双重曝光技术，该公司称之为两次间距曝光(pitchsplitting)。在一些会议上，英特尔曾提及在14nm节点使用五倍曝光(quintuplepatterning)。该公司希望为14nm节点建立一条EUV试产线，但目前尚不清楚EUV技术所需的准备时间。

英特尔已经确定其14nm节点的设计规则，有时甚至在产品量产前两年便制订完成。“针对14nm的设计规则目前是确定的。”Sivakumar说。

在65纳米及以上制程，英特尔采用2D随机和复杂的布局设计芯片。但在45nm时则很难再将2D随机布局微缩。因此，在推进到45nm时，英特尔便转移到1D的单向、栅格式(gridded)设计规则，他说。

针对10nm节点，英特尔希望在非关键层使用193nm浸入式技术，以及在更复杂和更精细的线切割步骤中使用EUV。“在这些步骤中，EUV是我们的首要选择，”他说。如果EUV尚未就绪，那么英特尔很可能会使用无光罩或193nm浸入式技术来处理线切割步骤。

英特尔也已大致确立了其10nm设计规则，它将是基于1D单向、栅格式的设计。但难题是：英特尔的10nm设计规则必须以EUV或是193nm浸入式方案其中一种为主，他表示。

EUV显然赶不及英特尔的10nm节点设计规则定义时程了，他说。据报导，英特尔已开始制定基于193nm浸入式和多重曝光(multiple-patterning)的设计规则。

当EUV工具就绪，英特尔可能会回头重新定义设计规则。因此，实际上EUV仍有可能用于10nm节点。但若工具没有准备好，英特尔就必须寻求其他的选择。该公司的10纳米设计规则将正式在2013年第一季抵定。