挑战微细化纳米技术---今后15年半导体技术发展方向

2008-03-05 16:10:29 来源:中国电子报
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        跟上技术进步的发展步伐,2008年半导体生产设备、材料、零部件行业将出现新一轮产品研发热。该行业大举引进最新的高效率生产技术,挑起了夯实电子产业发展基础的重任。 

        挑战微细化纳米技术 

        最近发表的ITRS(国际半导体技术蓝图)深入分析了今后15年半导体技术发展方向。 

        回顾该行业技术发展的轨迹,我们发现,人们除了把目光聚集到High-k门极电介质的前瞻性引入、超越摩尔定律(后摩尔定律技术)上之外,还格外关注存储器与微机电系统(MEMS)间的对话。2007年11月在夏威夷召开的ITPC(半导体行业国际会议)也把直径450毫米的晶圆、面向3D功能的45μm薄型化晶圆、挑战45纳米以下微细化作为会议的基本议题。 

        2008年该行业的课题是,在上述下一代技术的基础上建立高效率生产线,推出应用产品新方案。 

        利用芯片薄型化技术挑战微细化纳米技术。在尖端半导体制造领域,从晶圆芯片封装工序开始需要预先计算封装形态、生产工序中芯片的受力情况或承载的压力。随着晶圆产品向纳米级微细化发展,用于排除电路间相互干扰的Low-k层将越来越脆弱。另一方面,各方开始引进集成度更高、耗能更低的薄型化堆栈3D芯片技术。 

        目前,通过液体渗透技术已经可以实现微细曝光,但是由于掩膜成像时图形常常走形,需要调整,所以各道工序的工艺设备、材料、胶片、磨具厂家需共享信息,统一步调。 

        目前,大型代工企业正在整合前道工序至封装工序的整套设备。 

        搭载了芯片的印制电路板也有微细化和模块化发展的需求。要求生产厂商摒弃传统的单打独斗的思路,携起手来,相互协作,在封装工序与主板工序领域实现融合。 

        表面抛光工艺不断发展 

        下一代45纳米微细化节点、下下一代32纳米微细化节点技术正在发展。硅晶圆的切割、抛光、光阻涂敷工艺目前还无法克服晶圆表面的极微细异物。在形成电路的时候,为了克服曝光掩膜的日趋复杂和微细化,二次曝光技术被越来越多地采用。为使曝光、显影更微细、更鲜明,波长选择方式被越来越多地采用。源于折射原理的聚光“浸渗”技术已经成为研发的主流。 

        为了消除浸渗给晶圆表面带来的不良影响,需要在晶圆表面进行编码和除痕处理。 

        目前还存在的问题是,芯片上的电路图形在洗涤时容易被冲掉,层与层之间走线的孔洞形状大小不一,表面不够光滑。 

        用于表面抛光、处理的材料是由数百种材料混合在一起,经过反复试验才研制出来的最佳材料。 

        世界半导体制造设备厂商以日、美、欧的研究机构为核心结成了一体,共同开发最佳基础生产技术。同时还担负了技术革新、提高生产率、开拓化合物半导体激光光源及超高辉度LED生产等替代传统光源的革命性半导体产品的使命。2008年该行业将面临硅循环市场的严峻挑战,同时市场的进一步扩大也是可以预见到的。




 
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