一滴水 點亮晶圓奇蹟
2005/09/19
台積電新添購的193波長曝光設備,帶領台積電朝45奈米科技挺進,這套堪稱全球最尖端設備之所以引人矚目,在於不同以往「乾式」製程,而採「濕式」機台。 過去乾式曝光顯影是在無塵室中,以空氣為媒介進行,光透過光罩在空白晶圓上面顯影;而浸潤式微影則是利用水為透鏡,在晶圓與光源之間加入一層純水。 90奈米之後,晶片電路線寬愈來愈細,線路間容易干擾,因此刻蝕技術要求愈來愈精密,使用設備、材料也愈來愈關鍵。193波長光束透過「水」為中介,相當神奇的可縮短波長,刻出更精密的晶片。 這項由台積電獨家開發出利用「水」為媒介的浸潤式顯影技術,可將晶圓製造技術推進到65奈米、45奈米甚至32奈米,若以每個世代晶圓製造約三年計算,這項技術延續了半導體業生命足足有10年之久。 在台積電2002年提出「濕式」機台理論前,當時設備商已投入數十億美元開發乾式機台,直到2003年12月國際半導體技術藍圖(ITRS)才正式將浸潤式微影技術,納入討論。 2004年年底,台積電與荷蘭設備商ASML共同開發的第一台193波長浸潤式微影機台,順利產出第一批90奈米晶片,讓業界對台積電獨門開發的技術,刮目相看。知名半導體微影設備廠商佳能及尼康已宣布,今年將推出浸潤式微影機台,顯示濕式機台將成高階半導體晶片製造的主流。 不過,浸潤式機台仍存在許多技術難度,例如水與製程中的光阻劑產生反應,及水中的氣泡,都會使晶圓曝光過程,產生許多瑕疵,可能損及晶圓片上的成像,這都是浸潤式微影所要克服的技術瓶頸。