麻省理工學院 （MIT）的研究人員表示，已經(jīng)開發(fā)出一種技術，可望提升在芯片上寫入圖案的高速電子束光刻解析度，甚至可達9nm，遠小于原先所預期的尺寸。

　　MIT表示，電子束光刻工具的最小特征尺寸已證實可以解決25nm的制程跨越問題。這項研究結(jié)果將發(fā)表在Microelectronic Engineering中，可望讓電子束光刻回歸到未來半導體制造的光刻技術的討論范疇之中。

　　多年來，超紫外光光刻（EUV）一直被視為是接替光學光刻的領先技術。將EUV導入量產(chǎn)的時程已經(jīng)往后推移了許多次，目前預計領先的IC制造商將在2012和2013年將該技術導入22nm半間距節(jié)點之中。

　　然而，EUV仍然遭遇極大挑戰(zhàn)，包括需要足夠的光源，以及缺乏能保護掩膜使其不受污染的EUV保護膜（EUV pellicle）。

　　研究人員一直在尋求電子束光刻技術的進一步發(fā)展，因為它一直被視為具備可超越其他技術的固有解析度優(yōu)勢。直寫式電子束光刻也相當具有吸引力，因為它消除了目前芯片制造中極其昂貴的一個部份──掩膜。

　　然而，該技術仍有著頑強的吞吐量問題──與其他技術相比，其電子束寫入時間非常緩慢。電子束工具可用于掩膜寫入，但許多人認為，對于量產(chǎn)的半導體光刻技術而言，該技術永遠不夠快。目前，有幾家公司和研究機構(gòu)正在開發(fā)針對直寫式光刻和其他特殊應用的電子束工具。

　　在電子束光刻領域，MIT表示，電子束會一行一行地掃描整個芯片光刻膠的表面，而目前的光光刻則是讓光線通過掩膜照射，一次沖擊整個芯片表面。

　　MIT的研究人員──RLE研究生Vitor Manfrinato、電子工程暨電腦科學副教授Karl Berggren、電子工程系教授Henry Smith和幾位研究生表示，他們采用了兩個技巧來改善高速電子束光刻技術的解析度。首先是使用較薄的光刻膠層，以將電子散射降至最小。其次是使用包含普通食鹽的溶液來“開發(fā)”光刻膠，硬化區(qū)域可接收到稍多的電子，其他區(qū)域則接受得略少一些。

　　MIT的網(wǎng)頁引述荷蘭Delft University of Technology物理系教授暨直寫式光刻系統(tǒng)開發(fā)商Mapper NV聯(lián)合創(chuàng)始人Pieter Kruit的看法，他懷疑制造商會采用與MIT研究人員在實驗中使用的相同光刻膠。盡管研究人員的目標是找到一種可應對更小電子劑量的光刻膠，但Kruit表示，他們的方案實際上還“有點過于敏感”。

　　“不過，這是需要稍微修改光刻膠的問題，而這也是光刻膠供應商致力開發(fā)的部份。”Kruit說。