沉浸式光刻技术是在传统的光刻技术中，其镜头与光刻胶之间的介质是空气，而所谓浸入式技术是将空气介质换成液体。实际上，浸入式技术利用光通过液体介质后光源波长缩短来提高分辨率，其缩短的倍率即为液体介质的折射率。

概述

沉浸式光刻的难点与挑战(概述 AMD全新45nm技术 AMD45nm制作工艺解析简表)

概述

沉浸式光刻技术也称为浸入式光刻技术。一般特指193nm浸入式光刻技术。

在浸入式光刻技术之前，继436nm、365nm、248nm之后，采用的是193nm干式光刻技术，但在65 纳米技术节点上遇到了困难，试验了很多技术（如157nm干式光刻技术等）但都无法很好的突破这一难题。等到2002年底浸入式技术迅速成为光刻技术中的新宠，而此前业界并没有认为浸入式技术有如此大的功效。此技术在原来的193nm干式光刻技术平台之上，因为此种技术的原理清晰及配合现有的光刻技术变动不大，获得了人们的极大赞赏。2004年12月IBM和台积电分别宣布采用193 nm浸入式光刻技术制造出全功能的芯片。

沉浸式光刻的难点与挑战

虽然浸入式光刻已受到很大的关注，但仍面临巨大挑战。根据2005版《国际半导体技术蓝图》的光刻内容，浸入式光刻的挑战在于：

控制由于浸入环境引起的缺陷，包括气泡和污染；

抗蚀剂与流体或面漆的相容性，以及面漆的发展；

抗蚀剂的折射指数大于1.8；

折射指数大于1.65的流体满足粘度、吸收和流体循环要求；

折射指数大于1.65的透镜材料满足透镜设计的吸收和双折射要求。

沉浸式光刻技术 AMD 45nm工艺全面解析

概述

相对于Intel复杂的用料及工艺流程来说，AMD所采用的45nm技术则相对的简单，AMD的45纳米制程工艺是联合IBM一同研发。这项技术包括了超低K电介质互联技术、多重增强晶体管应变技术和沉浸式光刻技术。对于AMD为什么到现在都没有使用High-K，很多朋友们都存在疑问，其实这得益于AMD自Athlon时代就开始使用的SOI工艺。SOI是Silicon On Isolator的缩写，即绝缘体上的硅技术。和

传统的纯硅晶圆不同，SOI工艺使用的晶圆底部是一层绝缘层。这层绝缘体切断了上方MOS管漏电流的回路，使得基于SOI技术的芯片能够轻松抵抗漏电流。

AMD全新45nm技术

超低K电介质可以降低串联电容、降低写入延迟和能量消耗，从而明显提升性能功耗比。另外不得不提的便是沉浸式光刻技术，其是AMD在45nm的Phenom Ⅱ处理器生产中最新应用的技术之一，其区别于过去干式光刻最大的特点就是整个光刻的过程并不是发生在空气中，而是沉浸在一种光学折射率较大的透明液体中，从而让其在晶圆上更好的刻录晶体管。

在AMD的45nm Phenom II的生产中，整个晶圆是浸泡在去离子水(无杂质，无带电离子)中的，这种情况相当于将光刻的分辨率提高了1.44倍，正好满足65/45=1.44的工艺改进幅度。用这种工艺设计生产的SRAM芯片可获得约15%性能提升。

真正解决AMD在 45纳米技术难题的是多重增强晶体管应变技术 ，AMD和IBM称，与非应变技术相比，这一新技术能将P沟道晶体管的驱动电流提高80%，将N沟道晶体管的驱动电流提高24%。可见，制程的提升极大地提升了处理器的潜在性能，并同时赋予了产品更强的功耗控制能力

AMD45nm制作工艺解析简表

光刻技术是在一片平整的硅片上构建半导体MOS管和电路的基础，这其中包含有很多步骤与流程。首先要在硅片上涂上一层耐腐蚀的光刻胶，随后让强光通过一块刻有电路图案的镂空掩模板照射在硅片上。被照射到的部分(如源区和漏区)光刻胶会发生变质，而构筑栅区的地方不会被照射到，所以光刻胶会仍旧粘连在上面。接下来就是用腐蚀性液体清洗硅片，变质的光刻胶被除去，露出下面的硅片，而栅区在光刻胶的保护下不会受到影响。随后就是粒子沉积、掩膜、刻线等操作，直到最后形成成品晶片。

如果受到保护的栅区的光刻胶留下来的宽度是130nm，那么最终做出来的MOS管大致就是130nm；同理，45nm技术就是最初栅极上留下大约45nm宽度的光刻胶。由此可见，如果整套光刻设备的分辨率越高，它能够在晶片上定位出更细微的投影，最终就能制造出更小的MOS管。半导体工艺的更新必然伴随着光刻设备的升级，其目的就是提高分辨率。