MIT科学家称已实现9nm电子束解析度

MIT表示，电子束微影工具的最小特征尺寸已证实可以解决 25nm的制程跨越问题。这项研究结果将发表在Microelectronic Engineering中，可望让电子束微影回归到未来半导体制造之微影技术的讨论范畴之中。

多年来，超紫外光微影(EUV)一直被视为是接替光学微影的领先技术。将 EUV 导入量产的时程已经往后推移了许多次，目前预计领先的IC制造商将在2012和2013年将该技术导入22nm半间距节点之中。

然而，EUV仍然遭遇极大挑战，包括需要足够的光源，以及缺乏能保护光罩使其不受污染的 EUV 保护膜(EUV pellicle)。

研究人员一直在寻求电子束微影技术的进一步发展，因为它一直被视为具备可超越其他技术的固有解析度优势。直写式电子束微影也相当具有吸引力，因为它消除了目前晶片制造中极其昂贵的一个部份──光罩。

然而，该技术仍有着顽强的吞吐量问题──与其他技术相比，其电子束写入时间非常缓慢。电子束工具可用于光罩写入，但许多人认为，对于量产的半导体微影技术而言，该技术永远不够快。目前，有几家公司和研究机构正在开发针对直写式微影和其他特殊应用的电子束工具。

在电子束微影领域，MIT表示，电子束会一行一行地扫描整个晶片光阻的表面，而目前的光微影则是让光线通过光罩照射，一次冲击整个晶片表面。

MIT的研究人员──RLE研究生Vitor Manfrinato、电子工程暨电脑科学副教授Karl Berggren、电子工程系教授Henry Smith和几位研究生表示，他们采用了两个技巧来改善高速电子束微影技术的解析度。首先是使用较薄的光阻层，以将电子散射降至最小。其次是使用包含普通食盐的溶液来‘开发’阻剂，硬化区域可接收到稍多的电子，其他区域则接受得略少一些。

MIT的网页引述荷兰Delft University of Technology物理系教授暨直写式微影系统开发商Mapper NV共同创办人Pieter Kruit的看法，他怀疑制造商会采用与MIT研究人员在实验中使用的相同阻剂。尽管研究人员的目标是找到一种可应对更小电子剂量的阻剂，但Kruit表示，他们的方案实际上还“有点过于敏感”。

“不过，这是需要稍微修改阻剂的问题，而这也是阻剂供应商致力开发的部份，”Kruit说。

编译： Joy Teng

(参考原文： MIT scientists claim 9-nm e-beam resolution，by Dylan McGrath)