第479章 真假1微米（2）（1/2）

半導體加工工藝，本質上就是一個在矽晶圓上，不斷曝光，蝕刻的過程。

而這個工藝的提升的過程，就是曝光時所用的底片圖案，不斷進行增密的一個過程。

在大家的傳統印象里，底片的增密，就是底片精度的提高過程。增密底片圖案，除了提高光刻機精度，就沒有別的辦法了嗎？

在我們的日常生活當中，有個不恰當的例子，那就是套色印刷（或者是彩色列印）。

三色墨水，每個列印的精度都是相同的，但是三色重合列印，單色就變成了彩色！

顏色的精度，就從單色的8位，上升到了256位！

在2005年之後，由於工藝製程的提升，最小可分辨特徵尺寸（MRF）已經遠遠小於光源波長，利用 DUV 光刻機已經無法一次刻蝕成型。

既然無法一次刻蝕成型，那就多刻蝕幾次，每一次刻蝕一部分，然後拼湊成最終圖案。

從每個部分圖形的加工過程來說，用的都是原有的加工方法和設備，但它可以實現更高精度的晶片加工。

它就是《多重圖案化技術》！

《多重圖案法》就是將一個圖形，分離成兩個或者三個部分。每個部分按照通常的製程方法進行製作。整個圖形最後再合併形成最終的圖層。

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按照這個理論，圖形精度簡直可以無限分割下去。

但實際上，這個方案也有它的局限。

光刻機，做到了極限，是因為光波波長的緣故。

圖案分割，做到最後，也會有這個問題。

當光罩上圖形線寬尺寸接近光源波長時，衍射將會十分明顯。

光刻機內部光路對於光線的俘獲能力是有限的，如果沒有足夠的能量到達光刻膠上，光刻膠將無法充分反應，使得其尺寸和厚度不能達到要求。

在後續的顯影、刻蝕工藝中起不到應有的作用，導致工藝的失敗。

所以用這個方法，步進到7nm，就做不下去了。因為從原理上就出現了問題。

7nm之後，必須使用EUV（深紫）光刻機，那個對中國禁運的光刻機，就是這個道理。

在這個階段（1微米），它還不是個問題。阻礙晶圓工藝進步的主要原因，來自生產設備，工藝，而不是原理。

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任何事情都有利有弊。

這種技術的優點非常突出。那就是不需改變現有設備，或者是做很少的改變，就可以達到提高晶圓工藝的要求。

但弊端也很突出。

第一個弊端，麻煩。

這個技術的思想雛形，第一次出現在130nm階段，第一次完整出現，則是在30nm階段。

為什麼出現得這麼晚？

每道圖層，都要進行分解，想想就麻煩得很啊。這個方法，完全是沒有辦法的辦法。

換個高精度的光刻機及其配套工藝，一下子不就解決了嘛！這也是在30nm之前，基本上無人往這個方向思考的原因。

其次，成本。

加工一塊晶片所需要的加工工序數目增加了。原來一次加工的步驟，現在要兩次，甚至四次才可以。

這在商用晶片的製造上，是很致命的。

例如，如果只採用一次加工，良品率為7成。這完全是個可以接受的數字。但是當一次加工，改成四次加工的時候，整個工藝的良品率就會下降到2成。

多重圖案法的核心，是把一張圖片分解成多張。這裡還會存在分圖片互相校準的問題。所以，在實際的生產過程中，採用這種工藝以後，其良品率會極大降低。

用剛才的例子數據來計算，良品率，會從7成，下降到不到一成！

英特爾之所以在10nm節點，耗費了接近5年的時間，跟他們的多重四圖案曝光（SAQP）良率較低，有關係。

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