國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)大會(huì)光刻與圖形化邀報(bào)告csticsemicon

Micro-Lithography,ElectronBeamLithographyandStandardizationTechnologyinChina中國(guó)微光刻、電子束光刻及標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的進(jìn)展Iamsorry!Englishnogood,allowmetoreportinChineese.

對(duì)不起！英語(yǔ)不行，請(qǐng)?jiān)试S我用漢語(yǔ)匯報(bào)。由于時(shí)間關(guān)系，這里只能向大家匯報(bào)一下有關(guān)我和研究生們及國(guó)內(nèi)同行的同事們有關(guān)微光刻、電子束光刻和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)方面的工作進(jìn)展情況的提綱。望會(huì)后多交流，也歡迎有感興趣的同事們參加我們“微光刻分技術(shù)委員會(huì)”。IMECASMicro-Lithography,ElectronBeamLithographyandStandardizationTechnologyinChina

中國(guó)微光刻、電子束光刻及標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的進(jìn)展ChenBaoqin

(陳寶欽)

InstituteofMicroelectronics,ChineseAcademyofSciences，Beijing,100029

中國(guó)科學(xué)院微電子研究13661034296；chenbq@IMECAS微光刻與電子束光刻技術(shù)Micro-LithographyandE-BeamLithographyTechnologies中國(guó)科學(xué)院微電子研究所微細(xì)加工與納米技術(shù)研究室電子束光刻技術(shù)實(shí)驗(yàn)室趙珉?yún)氰跚僦煨Я⑹符惸壤詈Ａ炼庞疃U于明巖柳江李金儒湯耀科薛麗君王德強(qiáng)任黎明胡勇石莎莉王云翔龍世兵陸晶楊清華張立輝范東升牛潔斌李新濤徐秋霞謝常青劉明段輝高陳寶欽IMECA13661034296；chenbq@;百度云：《中國(guó)科學(xué)院微電子研究所陳寶欽》專集本講座同時(shí)兼顧給同學(xué)們談?wù)勅松醒裕喝绾巫鍪?，如何做人，然后如何做學(xué)問(wèn)。

雖然就這十來(lái)個(gè)字，我們整整干了四十多年，我這一輩子就干兩件事，一是微光刻，二是微納米加工，或者說(shuō)一是光掩模制造，二是電子束光刻，也就是從微米到納米。既有一些比較漂亮的工作，也有不少剛剛涉足的領(lǐng)域，有我們和我們的研究生們這些年中努力的成果，還有我們正在開展的研究工作。本講座的相應(yīng)文字內(nèi)容（約八萬(wàn)字）已作為基金委組織編寫“半導(dǎo)體科學(xué)與技術(shù)”一書的第九章，由科學(xué)出版社出版。并于《微納電子技術(shù)》2011年第1、2、6期“技術(shù)論壇”中做了有關(guān)新進(jìn)展的綜述，供參考。本講座的內(nèi)容隨著時(shí)間的推移，也會(huì)在不斷地更新、拓展中，謝謝大家關(guān)注。

(本報(bào)告已先后在北京大學(xué)等幾十所高等院校和科研院所研究生做過(guò)講座，有興趣也可以在網(wǎng)上百度或者Google“微光刻與微納米加工技術(shù)；電子束光刻技術(shù)；中國(guó)科學(xué)院微電子研究所；陳寶欽”了解情況。我的學(xué)生還在新浪博客上發(fā)現(xiàn)我有一位“粉絲”叫“濤聲依舊”發(fā)表“聽陳寶欽老師的講座有感”，我現(xiàn)在還不知道這位同學(xué)是哪一位？謝謝您！)。/2493096786/main歡迎進(jìn)入陳寶欽QQ空間念往昔，張張數(shù)碼留情；望今朝，QQ同窗情深。/pcloud/album歡迎進(jìn)入陳寶欽百度云共享平臺(tái)《中國(guó)科學(xué)院微電子研究所陳寶欽》專集四十年前后五十載結(jié)緣七十季春秋19491955195819601966196819701985200320072014出生農(nóng)民小學(xué)初中高中北京大學(xué)物理系半導(dǎo)體3174中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所微電子中心微電子所退休發(fā)揮余熱晶體管誕生集成電路誕生半導(dǎo)體專門化SSIMSILSI1K4KVLSI16K64K1M超大ULSI特大GLSI巨大第一個(gè)礦石收音機(jī)100um10um1um0.5um0.35nm0.18um90nm22nm10nm5nm

手工手術(shù)刀顯微鏡照相機(jī)1”勞動(dòng)牌超微粒干版2”手搖半自動(dòng)鉻版4”計(jì)算機(jī)輔助電子束制版直寫8nm。-2nm電子束斑18”無(wú)掩模傳承沉淀責(zé)任堅(jiān)持前輩奉獻(xiàn)精神敬業(yè)負(fù)責(zé)擔(dān)當(dāng)毅力信心不懈積累厚重人生學(xué)工-做過(guò)一種最髒工作的經(jīng)歷學(xué)農(nóng)-做過(guò)一種最苦工作的經(jīng)歷學(xué)兵–做過(guò)一種最累工作的經(jīng)歷干了一輩子最有意思的工作：微電子、微光刻、微納米加工從微米到納米、從光學(xué)到電子束、從指導(dǎo)學(xué)生到科普教育1963年與環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng)模范時(shí)傳祥一塊背糞便的照片社會(huì)分工有不同，一個(gè)人能力有大小，只要咱們腳踏實(shí)地地努力搞好本職工作，就會(huì)對(duì)國(guó)家有貢獻(xiàn)，就會(huì)成為社會(huì)有用的人才。做好每一件簡(jiǎn)單的事，就是不簡(jiǎn)單；做好每一件平凡的事，就是不平凡。

北京青年報(bào)劉少奇主席對(duì)掏糞工人時(shí)傳祥說(shuō)：“我們只是分工不同，都是為人民服務(wù)”1963-1964年與環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng)模范時(shí)傳祥一塊背糞便的片每周末從北京大學(xué)歩行三小時(shí)到北京龍?zhí)逗?；冬天失手整個(gè)糞桶從頭上澆下來(lái)，糞車鐵搖棒把兩個(gè)門牙打斷。學(xué)工做過(guò)一種最髒工作的經(jīng)歷當(dāng)年溜石港大隊(duì)手繪地圖與現(xiàn)在衛(wèi)星地圖的對(duì)照鰲魚口子大場(chǎng)后溝道溝營(yíng)城墨懷玉天湖三百里溝鷹頭溝東北臺(tái)西北臺(tái)南北臺(tái)青林溝北嶺溝水澗切臺(tái)窩峪梁北窩峪溝麻地西地城子南洼土星溝土星口坑石港沙嶺溝北崎嶺手繪溜石港大隊(duì)管轄的山地范圍手繪溜石港大隊(duì)農(nóng)民住宅分布圖手繪溜石港三隊(duì)農(nóng)民住宅分布圖在這里吃了半年楊樹葉；生白面和白糖太好吃了；為村蓄水池冰層下堵漏；雪天山上背石頭是險(xiǎn)情。96斤±2斤/35年學(xué)農(nóng)做過(guò)一種最苦工作的經(jīng)歷1968-1969東北海城3174部隊(duì)農(nóng)場(chǎng)勞動(dòng)鍛煉的照片在這里住的是土坯房；白手起家；自己養(yǎng)豬種菜，吃的是三米飯；背的水稻超體重兩倍；還負(fù)責(zé)放牛、補(bǔ)鞋、針灸，用補(bǔ)鞋線補(bǔ)腳后跟；冬天刨糞坑；心肝肺都出過(guò)毛病。學(xué)兵做過(guò)一種最累工作的經(jīng)歷正如孔子所說(shuō)：苦其心志，勞其筋骨，餓其體膚，空乏其身。現(xiàn)在反而沒感覺的是苦髒累，而感到的是一生非常充實(shí)，是我的人生財(cái)富。1968197119741977198019831986

19891992199519982001200420072010201320161968197119741977198019831986

198919921995199820012004200720102013201616K1M16M1G16G

436nmE線+G線10-2.0um自動(dòng)精縮機(jī)與勞動(dòng)牌光刻機(jī)超微粒干板+鉻板436nmE線+G線2.0--0.5umGCA3600+3696+ASML1500投影光刻248nmKrF0.5--0.13umJBX5000LS

電子束光刻

193nmKrF90--45umPSM+OPC+OAIMEBES4700S電子束光刻工藝特征尺寸芯片集成度

1×1012256×10964×10916×1094×1091×109256×10664×10616×1064×1061×106256×10364×10316×1034×1031×103546nmE線--10um半自動(dòng)精縮機(jī)與勞動(dòng)牌光刻機(jī)超微粒干板8.0um5.0um3.0um2.0um1.3um0.8um0.5um0.35um0.25um0.18um0.13um90nm65nm45nm32nm22nm1986年最細(xì)線寬0.5um◆1995年最細(xì)線寬0.18um◆◆2004年最細(xì)線寬22～50nm1980年最細(xì)線寬1.0um◆盡管設(shè)備條件落后，但我們的微納加工技術(shù)的研發(fā)始終緊緊咬住國(guó)際先進(jìn)水平不松口移相掩模研究達(dá)0.18～0.2um◆3〞4〞6〞12〞12〞8〞6〞5〞4〞3〞◆5〞8〞365nmI線0.08--0.28umASML5000投影光刻+電子束制版◆◆60年北京大學(xué)物理系、半導(dǎo)體專門化；66年畢業(yè)；68年中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體所JBX6300FS100Kev納米電子束直寫

193nmKrF32--22um浸沒透鏡Immersion兩次成像Double-Patterning干了一輩子很有意思的工作70年電子束蒸發(fā)鍍鉻、鉻板超微粒干板制備、顯微鏡、照相機(jī)、手工76年采用半自動(dòng)精縮機(jī)研制2微米1024位大規(guī)模IC掩模版80年采用自動(dòng)精縮機(jī)研制1微米4096位大規(guī)模IC掩模版86年采用GCA研制0.5微米16K-64K超大規(guī)模版87年移相掩模實(shí)現(xiàn)0.18-2.0微米曝光實(shí)驗(yàn)95年6AII+投影光刻0.18微米電路2000年研制成功70nmCMOS2001年研制成功50nmCMOS2002年研制成功30nmCMOS2004年研制成功22nmCMOS2008年實(shí)現(xiàn)5-10nm加工極限尺寸納米電子束光刻技術(shù)微電子、微光刻、微納米加工:從微米到納米、從光學(xué)到電子束、從指導(dǎo)學(xué)生到科普教育98年電子束光刻技術(shù)1968197119741977198019831986

19891992199519982001200420072010201320161968197119741977198019831986

198919921995199820012004200720102013201616K1M16M1G16G

436nmE線+G線10-2.0um自動(dòng)精縮機(jī)與勞動(dòng)牌光刻機(jī)超微粒干板+鉻板436nmE線+G線2.0--0.5umGCA3600+3696+ASML1500投影光刻248nmKrF0.5--0.13umJBX5000LS

電子束光刻

193nmKrF90--45umPSM+OPC+OAIMEBES4700S電子束光刻工藝特征尺寸芯片集成度

1×1012256×10964×10916×1094×1091×109256×10664×10616×1064×1061×106256×10364×10316×1034×1031×103546nmE線--10um半自動(dòng)精縮機(jī)與勞動(dòng)牌光刻機(jī)超微粒干板8.0um5.0um3.0um2.0um1.3um0.8um0.5um0.35um0.25um0.18um0.13um90nm65nm45nm32nm22nm1986年最細(xì)線寬0.5um◆1995年最細(xì)線寬0.18um◆◆2004年最細(xì)線寬22～50nm1980年最細(xì)線寬1.0um◆無(wú)論是掏大糞、還是搞科研、還是當(dāng)教師、還是做任何社會(huì)工作都要認(rèn)認(rèn)真真！移相掩模研究達(dá)0.18～0.2um◆3〞4〞6〞12〞12〞8〞6〞5〞4〞3〞◆5〞8〞365nmI線0.08--0.28umASML5000投影光刻+電子束制版◆◆1982年中國(guó)科學(xué)院授予先進(jìn)工作者稱號(hào)JBX6300FS100Kev納米電子束直寫

193nmKrF32--22um浸沒透鏡Immersion兩次成像Double-Patterning干了一輩子很有意思的工作1979年和1981年分別獲中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)中負(fù)責(zé)掩模制造1991年在正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)建設(shè)中獲得總理簽署的表?yè)P(yáng)證書。1991年航天部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1992年中央國(guó)家機(jī)關(guān)優(yōu)秀共產(chǎn)黨員1995年獲中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 1996年獲航天部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1997年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)2002年獲北京市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2003年獲北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2004年獲北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1997年獲中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)三等獎(jiǎng)微電子、微光刻、微納米加工:從微米到納米、從光學(xué)到電子束、從指導(dǎo)學(xué)生到科普教育2005年獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)2010年獲北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2013年獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1990年中央國(guó)家機(jī)關(guān)優(yōu)秀共產(chǎn)黨員1992年國(guó)務(wù)院電子信息先進(jìn)工作者1992年中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2000年70nm2001年50nm2002年30nm2003年27nm利用電子束光學(xué)混合光刻技術(shù)與國(guó)際同步開展納米器件和電路研究/1999年180nm2001年130nm2003年90nm2005年65nm2007年45nm2009年32nm2011年22nm2004年4”線，22nm2006年4”線，20nm2012年8”線，22nm我國(guó)在納米CMOS器件和電路方面開展了實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)行了成功的演示，取得了良好的成果。微電子所、北大、清華、復(fù)旦、微系統(tǒng)、信息所在中心國(guó)際等企業(yè)單位支持下合作研究繼續(xù)探索16-10nm工藝徐秋霞老師等20062008201020122014

2016201820202022202420262028203020062008201020122014

20162018202020222024202620282030光刻工藝特征尺寸納米尺度集成電路的發(fā)展規(guī)劃蘭圖45nm38nm32nm27nm24nm21nm18.9nm16.9nm15.0nm13.4nm11.9nm10.6nm9.5nm8.4nm7.5nm6.7nm6.0nm27242220181715.31412.811.78.17.4CPU集成度每?jī)赡攴环?，特征尺寸大約縮小到0.8倍(兩年一個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)）

技術(shù)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物理柵長(zhǎng)國(guó)際生產(chǎn)領(lǐng)先水平在中國(guó)達(dá)到的生產(chǎn)水平ITRS2011ITRS20096.65.9對(duì)應(yīng)的物理柵長(zhǎng)技術(shù)節(jié)點(diǎn)FlashDRAM1/2Pitch1/2PitchM1MPU/ASICMetal1金屬線GLenMPUHigh-PerformancesphysicalGateLength微處理器高性能物理柵長(zhǎng)ICDownsizing的極限在哪里？Fundamentallimits1.5nmLateralS-Dtunneling2-3nmMOSFET2.7nm4nm2.9nm極限！22nm芯片功耗

110w/cm2

接近核反應(yīng)堆11nm芯片功耗

750w/cm2接近火箭噴嘴(2011)ITRS2009ITRS2009干了一輩子很有意思的工作微電子、微光刻、微納米加工:從微米到納米、從光學(xué)到電子束、從指導(dǎo)學(xué)生到科普教育中國(guó)研究實(shí)驗(yàn)室◆◆◆2026CombiningSOCandSiP:HigherValueSystemMorethanMoore:DiversificationAnalog/RFBiochipsSensorsActuatorsHVPowerPassives130nm90nm65nm45nm32nm22nm.16nm.11nm.7.5nmBaselineCMOS:CPU,Memory,LogicMoreMoore:MiniaturizationInteractingwithpeopleandenvironmentNon-DigitalcontentSystem-in-package(SiP)InformationProcessingDigitalContentSystem-on-chip(SoC)照摩爾定律繼續(xù)往縮小尺寸方向發(fā)展系統(tǒng)級(jí)芯片集成技術(shù)先進(jìn)系統(tǒng)封裝技術(shù)SoC是站在設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，目的在將一個(gè)系統(tǒng)所需的組件，整合于一芯片上SiP是由封裝的立場(chǎng)發(fā)展，將不同功能的芯片組裝整合于一電子構(gòu)件中SOC與SIP相結(jié)合的高值系統(tǒng)

數(shù)字化信息集成非數(shù)字化結(jié)構(gòu)集成超越摩爾定律往多元化方向發(fā)展，開發(fā)新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新機(jī)理相融合納米級(jí)CMOS器件和電路的研究BottomUP超越目前主流CMOS技術(shù)，進(jìn)入后CMOS時(shí)代2030從下而上合成組裝量子點(diǎn)、線、阱；單電子；自旋；磁通量；碳納米管；石墨烯；拓?fù)浣^緣體TI；鐵基超導(dǎo)新發(fā)現(xiàn)、新突破、新形態(tài)物理系、數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)相結(jié)合

量子態(tài)鄰近效應(yīng)國(guó)際半導(dǎo)體路線組織

(ITRS)發(fā)展蘭圖

3D3D三星東芝中國(guó)科學(xué)院微電子研究所IMEC鄰近區(qū)域全景北辰西路北土城西路3號(hào)中國(guó)科學(xué)院微電子研究所國(guó)家奧林匹克公園鳥巢水立方民族園亞運(yùn)村辦公樓實(shí)驗(yàn)樓國(guó)家奧林匹克森林公園春夏秋冬前后工藝線中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用物理研究所《1950=中央研究院+北平研究院物理所中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所1960-中國(guó)科學(xué)院109廠1958-1985196019601958中國(guó)科學(xué)院微電子中心1986-2003一線一組一室一人一廠一室集成電路工藝研究室二室集成電路設(shè)計(jì)研究室三室微細(xì)加工技術(shù)研究室

中國(guó)科學(xué)院微電子研究所

2003-2007-2009-2010一室硅基器件與集成技術(shù)研究室二室專用集成電路與系統(tǒng)研究室三室微細(xì)加工與納米技術(shù)研究室四室微波器件與集成電路研究室五室通信與多媒體SOC研究室六室電子系統(tǒng)總體技術(shù)研究室七室電子設(shè)計(jì)平臺(tái)與共性研究室八室微電子設(shè)備技術(shù)研究室九室系統(tǒng)封裝技術(shù)研究室十室集成電路先導(dǎo)技術(shù)研究室中國(guó)科學(xué)院EDA中心光掩模制造技術(shù)服務(wù)平臺(tái)；電子束光刻技術(shù)公共平臺(tái)管理部門所辦公室科技處人教處黨辦信息財(cái)務(wù)處資產(chǎn)處支撐部門動(dòng)力站公司研究生與流動(dòng)研究人員國(guó)防科工委1424研究所京字129部隊(duì)196519671975十一室射頻集成電路設(shè)研究室中國(guó)科學(xué)院微電子研究所

光掩模制造與電子束光刻實(shí)驗(yàn)室中國(guó)科學(xué)院微電子研究所光掩模制造中國(guó)科學(xué)院微電子研究所微細(xì)加工與納米技術(shù)研究室是國(guó)內(nèi)最早開展微納米加工技術(shù)研究的單位之一過(guò)去高等院校科研院所搞微電子的人首先知道的是中國(guó)科學(xué)院微電子中心有個(gè)制版的

中國(guó)微電子與微光刻技術(shù)

發(fā)展的歷程和機(jī)遇

DevelopmentalcourseofMicro-Electronics

&Micro-Lithography

TechnologyinChina

中國(guó)微光刻與微納技術(shù)歷程和發(fā)展趨勢(shì)1968197119741977198019831986

19891992199519982001200420072010201320161968197119741977198019831986

198919921995199820012004200720102013201616K1M16M1G16G

436nmE線+G線10-2.0um自動(dòng)精縮機(jī)與勞動(dòng)牌光刻機(jī)超微粒干板+鉻板436nmE線+G線2.0--0.5umGCA3600+3696+ASML1500投影光刻248nmKrF0.5--0.13umJBX5000LS

電子束光刻

193nmKrF90--45umPSM+OPC+OAIMEBES4700S電子束光刻工藝特征尺寸芯片集成度

1×1012256×10964×10916×1094×1091×109256×10664×10616×1064×1061×106256×10364×10316×1034×1031×103546nmE線--10um半自動(dòng)精縮機(jī)與勞動(dòng)牌光刻機(jī)超微粒干板8.0um5.0um3.0um2.0um1.3um0.8um0.5um0.35um0.25um0.18um0.13um90nm65nm45nm32nm22nm1986年最細(xì)線寬0.5um◆1995年最細(xì)線寬0.18um◆◆2004年最細(xì)線寬22～50nm1980年最細(xì)線寬1.0um◆盡管設(shè)備條件落后，但我們的微納加工技術(shù)的研發(fā)始終緊緊咬住國(guó)際先進(jìn)水平不松口移相掩模研究達(dá)0.18～0.2um◆3〞4〞6〞12〞12〞8〞6〞5〞4〞3〞◆5〞8〞365nmI線0.08--0.28umASML5000投影光刻+電子束制版◆◆中國(guó)研究實(shí)驗(yàn)室在中國(guó)的產(chǎn)業(yè)世界產(chǎn)業(yè)JBX6300FS100Kev納米電子束直寫193nmKrF32--22um浸沒透鏡Immersion兩次成像Double-Patterning世界制造先進(jìn)CMOS集成電路的半導(dǎo)體加工企業(yè)具有130納米工藝節(jié)點(diǎn)的制造能力具有90納米工藝節(jié)點(diǎn)的制造能力具有65納米工藝節(jié)點(diǎn)的制造能力具有45/40納米工藝節(jié)點(diǎn)的制造能力具有32/28納米工藝節(jié)點(diǎn)的制造能力具有22/20納米工藝節(jié)點(diǎn)的制造能力AMSSemico.DongbuHiTekGraceSemico（宏力）.SMIC中芯國(guó)際UMC臺(tái)灣聯(lián)華TSMC臺(tái)積電Globalfoundr.SekoEpson（精工愛普生）FreescaleInfineonSonyTexasInstrum.RenesasIBMFujitsuToshibaSTMicroelect.IntelSamsung三星Cypress(賽普拉斯)AtmlDongbuHiTek（韓國(guó)東部）GraceSemico.（宏力）SMIC中芯國(guó)際UMC臺(tái)灣聯(lián)華TSMC臺(tái)積電Globalfoundr.SekoEpson（精工愛普生）FreescaleInfineonSonyTexasInstrum.RenesasIBMFujitsuToshibaSTMicroelectr.IntelSamsung三星Cypress(賽普拉斯)Sharp夏普SMIC中芯國(guó)際UMC臺(tái)灣聯(lián)華TSMC臺(tái)積電Globalfoundr.Infineon英飛凌西門子Sony（索尼）TexasInstrum.（德州儀器）RenesasIBMFujitsuToshibaSTMicroelectr.IntelSamsung三星MEIFreescale摩托羅拉SMIC中芯國(guó)際UMC臺(tái)灣聯(lián)華TSMC臺(tái)積電GlobalfoundriesRenesas（瑞薩-日立三菱）IBMFujitsu（富士通）Toshiba（NEC）（東芝）STMicroelectr.IntelSamsung三星

NXP（恩智浦）TIMEIUMC臺(tái)灣聯(lián)華TSMC（臺(tái)積電）GlobalfoundriesSTMicroelectr.（意發(fā)半導(dǎo)體）IntelSamsung三星IBMToshiba（NECMEIIntel

英特爾

（生產(chǎn)）TSMC

臺(tái)積電Globalfoundries（AMD阿聯(lián)酋）Samsung三星IBM（UTSOI）20nm是迄今為止最為先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)2011年初的時(shí)候，IBM曾經(jīng)展示過(guò)全世界第一塊20nm工藝晶圓，使用了HKMG和Gate-Last技術(shù)。2011年7月三星也宣布完成了全球第一顆20nm工藝試驗(yàn)芯片的流片。2011年8月GlobalFoundries宣布最新的20nm工藝試驗(yàn)芯片已成功流片2009年9月Intel第一次向世人展示了22nm工藝晶圓。稱繼續(xù)使用193nm沉浸式光刻，并規(guī)劃延伸到15nm和11nm工藝節(jié)點(diǎn)

14-16nm技術(shù)正在開發(fā)中TSMC,Samsung,Globalfoundries宣布采用體硅FINFETIBM宣布采用SOIFINFET和UTSOI全球五大領(lǐng)先半導(dǎo)體制造8英寸(200mm)硅片中芯國(guó)際(上海SMIC）

0.35-0.13um；0.35-0.11um0.35um-90nm銅布線；太陽(yáng)能晶片；ICS中芯國(guó)際(天津SMIC）

0.35-0.13um中芯國(guó)際(成都SMIC）

0.35-0.18um中芯國(guó)際(深圳SMIC)0.25-0.13um力晶半導(dǎo)體(N/APSC)0.25-0.18um中國(guó)大陸芯片制造工藝水平與光刻能力12英寸(300mm)硅片中芯國(guó)際（北京SMIC)90nmBEOLcopperprocesses中芯國(guó)際(上海SMIC）90-45nm中芯國(guó)際(武漢SMIC)90nm中芯國(guó)際(深圳SMIC)45nm中芯國(guó)際正在準(zhǔn)備量產(chǎn)28nm

正在開發(fā)20/14nm工藝海力士-恒憶（無(wú)錫Hynix-Numon

70nm

英特兒(大連Inbtel)90-65nm華虹集團(tuán)(上海張江)90-65nm8英寸(200mm)硅片華虹NEC(上海金橋HHNEC)0.35-0.13um；0.35-0.18um(上海張江HHNEC)0.35-0.18um宏力（上海張江Grace）N/A；

0.25-0.15um和艦科技（蘇州HeJian）

0.35-0.15um；0.35-0.13um上海先進(jìn)（漕河涇ASMC）

0.35um上海臺(tái)積電（松江TSMC）

0.25-0.18um綠山集成電路（南通GMIC）

0.5-0.25um晶誠(chéng)科技（鄭州HCCC）

MOSFET/PWM茂德科技（重慶ProMOS）

0.25-0.18um華潤(rùn)上華（無(wú)錫CSMC）

0.35-0.18um上海力芯（紫竹科技園BCD）

Bipolar/BiCMOS方正微電子（深圳FMIC）

CMOS/BiCMOS6英寸(150mm)硅片比亞迪半導(dǎo)體（寧波BYD）

CMOS/BiCMOS0.5-0.35um上海先進(jìn)（漕河涇ASMC）

4-1umBipolar；0.8-0.6um首鋼NEC（北京SGNEC）

1.5-0.35um杭州士蘭（杭州Silan）

0.8-0.6um杭州立昂（杭州Lion）

SchottkyChip珠海南科（珠海ACSMC）

3-0.5um上華科技（無(wú)錫CSMC）

0.25um科希-硅技（沈陽(yáng)TSLS）

FBAR/LED方正微電子（深圳FMIC）

0.35um/SiGe

；0.35um/SiGe西岳電子(西安XiyueElectronics0.35umCMOS/BiCMOS八達(dá)通用微電子（哈爾濱BCUSIRC/RCD安吉利半導(dǎo)體（昆山Anadigics）

GaAs世界IC與微光刻發(fā)展史中國(guó)IC與微光刻發(fā)展史五十年代半導(dǎo)體制造基本工藝材料研發(fā)的十年1900發(fā)明半導(dǎo)體材料19471952

發(fā)表集成電路設(shè)想1956周總理主持制定“十年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃綱要”半導(dǎo)體科技等列為國(guó)家重要科技項(xiàng)目。北大復(fù)旦南大廈大東北人大等五校在北大成立聯(lián)合半導(dǎo)體專門化中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用物理所成立半導(dǎo)體研究室1957我國(guó)建立第一條半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)線研制成功鍺合金晶體三極管19581956世界第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)ENIAC1946世界第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)TX-O那時(shí)的我國(guó)制版光刻還是個(gè)空白我國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)教育和科研還處在起步階段1950制成硅晶體管1958

建立109廠(微電子所前身）研制的鍺合金晶體三極管和磁膜存貯器用于109丙計(jì)算機(jī)仙童半導(dǎo)體第一只商品化原始平面晶體管1890世界第一臺(tái)機(jī)械計(jì)算機(jī)19571959仙童半導(dǎo)體研制世界第一塊適用單結(jié)構(gòu)硅芯片集成電路貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明世界第一只點(diǎn)接觸晶體管1954結(jié)型晶體管誕生富勒提出擴(kuò)散結(jié)工藝提出光刻工藝1957德州儀器研制成功世界第一塊數(shù)字集成電路（鍺）1958生產(chǎn)出環(huán)化橡膠雙疊氮系光刻膠19561954開創(chuàng)聚乙烯醇肉桂酸酯系光刻膠1950發(fā)明重氮萘醌酚醛樹脂系光刻膠1956我國(guó)研制成功第一只鍺合金晶體管黃昆謝希德林蘭英王守武1950奧耳發(fā)明離子注入工藝發(fā)明場(chǎng)效應(yīng)晶體管1951世界IC與微光刻發(fā)展史中國(guó)IC與微光刻發(fā)展史六十年代半導(dǎo)體制造從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)的十年19601964GCA公司開發(fā)出光學(xué)圖形發(fā)生器(PG)和分步重復(fù)精縮機(jī)（PR）196819641965我國(guó)研制成功PMOS集成電路NMOS集成電路19681960MOSIC制造工藝研制出12個(gè)元件基礎(chǔ)IC模塊196219631959世界第一臺(tái)IC計(jì)算機(jī)IBM-360人工為主的制版光刻技術(shù)萌芽年代沿用古老傳統(tǒng)的照相術(shù)及顯微鏡縮小曝光，人工光刻，坐標(biāo)紙+噴黑漆銅板紙+手術(shù)刀，精度和特征尺寸為幾十微米1965研制出100個(gè)元件的小規(guī)模集成電路（SSI）1000個(gè)元件的中規(guī)模集成電路（MSI）1966世界第一條2英寸集成電路生產(chǎn)線我國(guó)成立中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所和河北半導(dǎo)體研究所我國(guó)研制成功第一只硅平面晶體管1968我國(guó)研制成功第一臺(tái)第三代計(jì)算機(jī)研制出外延平面晶體管研制成功的世界上第一塊平面雙極型集成電路1961發(fā)明化學(xué)氣相淀積技術(shù)仙童提出互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體CMOSIC制造工藝1965提出摩爾定律開發(fā)超微粒感光乳膠濕板制造工藝技術(shù)開發(fā)超微粒感光乳膠干板制造工藝技術(shù)制造第一批接觸式曝光小掩模版我國(guó)研制成功第一塊硅平面數(shù)字集成電路盧耳發(fā)明外延生長(zhǎng)工藝1960研制成功MOSFET1962研制成功的第一CMOS門陣列（50門）1966世界IC與微光刻發(fā)展史中國(guó)IC與微光刻發(fā)展史七十年代大規(guī)模集成電路制造設(shè)備開發(fā)的十年1971研制出1024位DRAM進(jìn)入LSI時(shí)代（8微米工藝）1974研制出64K位DRAM世界進(jìn)入VLSI時(shí)代197819751977我國(guó)研制成功4096位N溝DRAMGaAs單片IC19781971相繼開發(fā)出電子束曝光機(jī)、投影光刻機(jī)、離子注入機(jī)、潔凈室等關(guān)鍵工藝設(shè)備技術(shù)BellWestern開發(fā)出激光掃描圖形發(fā)生器1970我國(guó)研制成功1024位DRAM我國(guó)進(jìn)入大規(guī)模集成電路(LSI)研制時(shí)代我國(guó)也投入大量的人力物力研制大型刻繪圖機(jī)、大型照相機(jī)、圖形發(fā)生器、超微粒干版E線精縮機(jī)和接觸式光刻機(jī)制版光刻精度1微米、特征尺寸為十微米研制出第一塊微處理器4004Intel世界第一條3英寸集成電路生產(chǎn)線19721975世界第一條4英寸集成電路生產(chǎn)線1978我國(guó)第一條2英寸集成電路生產(chǎn)線我國(guó)研制成功CMOS集成電路19751976北京大學(xué)研制成功我國(guó)第一臺(tái)100萬(wàn)次計(jì)算機(jī)中科院研制成功我國(guó)第一臺(tái)1000萬(wàn)次計(jì)算機(jī)我國(guó)研制成1024位PMOSGaAs場(chǎng)效應(yīng)19731973年半導(dǎo)體設(shè)備和材料國(guó)際組織（SEMI）舉行第一次國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議Dennard提出等比例縮小定律1974研制成功8位處理器4微米工藝斯皮勒等發(fā)明光刻工藝1970推出第一塊CMOS微處理器

18021974197616K位DRAM和4K位SRAM問(wèn)世IBM推出世界第一臺(tái)PC機(jī)（8088）1979世界IC與微光刻發(fā)展史中國(guó)IC與微光刻發(fā)展史八十年代集成電路制造進(jìn)入自動(dòng)化大生產(chǎn)的十年1984研制出256KDRAM和64KCMOSSRAM1986研制出16M位DRAM，進(jìn)入U(xiǎn)LSI時(shí)代198819841985我國(guó)研制成功64KDRAM19861980開發(fā)出準(zhǔn)分子激光光源的曝光工藝1980標(biāo)志著我國(guó)也進(jìn)入VLSI和微米級(jí)微細(xì)加工技術(shù)時(shí)代；掩模制造業(yè)形成規(guī)模分辨率優(yōu)于1.25微米以CAD制版為主研制出32位微處理器1微米工藝我國(guó)研制成功1024位SRAM；8位微處理器研制出4MDRAM世界進(jìn)入集成度達(dá)1億個(gè)單元的極大規(guī)模集成電路（ULSI）時(shí)代研制出1MDRAM1981研制出世界上第一臺(tái)便攜式計(jì)算機(jī)OsborneI198519871982世界第一條5英寸集成電路生產(chǎn)線198219861988世界第一條6英寸集成電路生產(chǎn)線世界第一條8英寸集成電路生產(chǎn)線研制成4096位SRAM,16KDRAM研制成硅柵CMOS1024位DRAM研制成16KSRAM；16位微處理器我國(guó)第一條3英寸集成電路生產(chǎn)線江南無(wú)線電器材（742）我國(guó)第一條4英寸集成電路生產(chǎn)線198819801985我國(guó)引進(jìn)一批GCA光學(xué)曝光系統(tǒng)1987我國(guó)原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局組織成立“SEMI標(biāo)準(zhǔn)研究與轉(zhuǎn)化”協(xié)調(diào)組翻譯出版SEMI標(biāo)準(zhǔn)1987中譯版1983研制出16位微處理器1.5微米工藝80286CPU80C86CPU80386CPU20MHz1989研制出32位80486微處理器25、50MHz1微米、0.8微米CMOS工藝120萬(wàn)個(gè)晶體管；1MBDRAM進(jìn)入市場(chǎng)1986廈門七五IC普5發(fā)3攻1發(fā)展戰(zhàn)略1982國(guó)務(wù)院成立計(jì)算機(jī)和IC領(lǐng)導(dǎo)小組1984改名為國(guó)務(wù)院電子振興領(lǐng)導(dǎo)小組;提出建立南北基地航天點(diǎn)1989無(wú)錫八五IC戰(zhàn)略研討加快基地建設(shè)世界IC與微光刻發(fā)展史中國(guó)IC與微光刻發(fā)展史九十年代集成電路特征尺寸向深亞微米推進(jìn)的十年1993研制出64MDRAM1996研制出1G位SDRAM0.18微米工藝1995電子部開始實(shí)施909工程199519901990我國(guó)研制成功萬(wàn)門門陣列0.5um我國(guó)開展亞微米加工技術(shù)研究,逐漸進(jìn)入以EB高精度制版光刻年代特征尺寸近0.5微米鄰接精度0.1微米研制出64位PentiumMMX微處理器133-200M0.6-0.35微米工藝我國(guó)成立南方產(chǎn)業(yè)基地北方研究基地研制出1GDRAM世界進(jìn)入集成度達(dá)10億個(gè)單元的巨大規(guī)模集成電路（GLSI）時(shí)代研制出256MDRAM1992199519991991我國(guó)研制成功1M漢字ROM2000門門陣列研制出64位微處理器研制出64位PentiumII微處理器233-453M0.35-0.25微米工藝

1997研制出光子計(jì)算機(jī)芯片199919991999世界第一條12英寸集成電路生產(chǎn)線我國(guó)第一條8英寸集成電路生產(chǎn)線2月工藝技術(shù)提升到0.35微米工藝我國(guó)第一條6英寸集成電路生產(chǎn)線我國(guó)第一條5英寸集成電路生產(chǎn)線1994199219999月24日國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局組織成立“中國(guó)SEMI標(biāo)準(zhǔn)化工作組”翻譯出版SEMI標(biāo)準(zhǔn)1990中譯版成立“SEMI中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)”研制出64位PentiumIII微處理器450-550M0.25微米工藝199180586CPU0.8微米工藝國(guó)家計(jì)委機(jī)電部決定實(shí)施908工程目標(biāo)達(dá)到0.5-0.8微米工藝19901993研制出66MHzPentium微處理器19911992世界IC與微光刻發(fā)展史中國(guó)IC與微光刻發(fā)展史二十一世紀(jì)初進(jìn)入納米器件和電路研發(fā)的新紀(jì)元研制出PentiumIV微處理器1G-3GHz0.18-0.13

微米工藝2002200320002000我國(guó)已經(jīng)邁進(jìn)到納米器件研究200220012001AMD研制成功50nmCMOS器件NEC研制成功45nmCMOS器件AMD研制成功35nmCMOS器件Intel研制成功30nmCMOS器件AMD研制成功15nmNMOS器件

Intel研制成功15nmNMOS器件研制出64位PentiumMMX微處理器200M90nmCMOS器件達(dá)到量產(chǎn)IBM展示22nm的EUV光刻驗(yàn)證芯片200520042004研制成功50nm平面雙柵42nmCMOS器件研制成功27nmCMOS器件研制成功22nmCMOS器件中芯國(guó)際（北京）公司；0.18-0.13微米工藝；65-90nm工藝20042000研制成功90nmCMOS器件2004我國(guó)第一條12英寸集成電路生產(chǎn)線全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)管理委員會(huì)SEMI中國(guó)更名為“全國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備與材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)”申請(qǐng)籌建“微光刻分技術(shù)委員會(huì)”

20032006成立“全國(guó)納米技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)/納米加工技術(shù)工作組”

我國(guó)大量引進(jìn)外資（140億$)微電子代工如雨后春筍20092007Intel推出基于65nm工藝的處理器Intel推出基于45nm工藝的處理器2008Intel完成基于32nm的制造工藝開發(fā)9月Intel第一次向世人展示了22nm工藝晶圓。20092006《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（15年）》啟動(dòng)16個(gè)專項(xiàng)世界IC與微光刻發(fā)展史中國(guó)IC與微光刻發(fā)展史二十一世紀(jì)一十年代微電子進(jìn)入納米工藝時(shí)代2012我國(guó)繼續(xù)引進(jìn)一批納米電子束光刻系統(tǒng)，中芯國(guó)際引進(jìn)32納米先進(jìn)掩模制造電子束曝光系統(tǒng)2019芯片特征尺寸將推進(jìn)到16nm節(jié)點(diǎn)2025芯片特征尺寸將推進(jìn)到10nm節(jié)點(diǎn)11月“全國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備與材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)/微光刻分技術(shù)委員會(huì)（籌）”全體會(huì)議在深圳召開2011芯片特征尺寸將推進(jìn)到32nm節(jié)點(diǎn)2013芯片特征尺寸將推進(jìn)到22nm節(jié)點(diǎn)20162011國(guó)家“十二.五”全面啟動(dòng)，與微電子直接相關(guān)的01、02、03專項(xiàng)研究工作全面鋪開。開展22nm、16nm、10nm納米極大規(guī)模集成電路研究年初，IBM展示了全世界第一塊20nm工藝晶圓，使用了HKMG和Gate-Last技術(shù)7月三星也宣布完成了全球第一顆20nm工藝試驗(yàn)芯片的流片8月GlobalFoundries(AMD)宣布，20nm工藝試驗(yàn)芯片成功流片201120112011TSMC（臺(tái)積電）具有22/20納米工藝節(jié)點(diǎn)的制造能力201104月24日英特爾發(fā)布核心代號(hào)為IvyBridge的首款22納米工藝第三代酷睿處理器。3D/14億個(gè)晶體管2012國(guó)家科技重大專項(xiàng)支持“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝研究項(xiàng)目”國(guó)內(nèi)微光刻半導(dǎo)體設(shè)備與材料企業(yè)發(fā)展壯大：北京中微半導(dǎo)體裝備、上海微電子裝備、沈陽(yáng)半導(dǎo)體裝備、清溢、瑞擇、芯碩、路維、龍圖、微影、維格等等上海[EB]凸版光掩模公司無(wú)錫華潤(rùn)掩模制造[EB]GCA中國(guó)科學(xué)院微電子研究所微細(xì)加工與納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室[EB]{EB}（GCA；DSW）河北半導(dǎo)體所-13[EB]GCA南京55所{EB}GCA；DWL西安771所GCA長(zhǎng)沙普照電子材料公司

北京華威電子廠878；GCA西安交大，西電{EB}

臺(tái)灣新竹科技園臺(tái)灣光罩等[EB]

香港科技大學(xué)[EB]

香港中文、城市大學(xué)[EB]上海[EB]中芯國(guó)際光掩模廠上海[EB]Photrnics掩模公司中科院半導(dǎo)體所{EB}納米能源所；電工所[EB]南京大學(xué){EB}清華大學(xué){EB}中山大學(xué){EB}北京機(jī)械部自動(dòng)化所GCA東北微電子所-47[EB]GCA長(zhǎng)沙韶光鉻板廠重慶26所重慶24所無(wú)錫中微掩模制造(58卓越)美精維電子蘇州納米所、醫(yī)工所{EB}中國(guó)科大；國(guó)防科大{EB}天津理工，山東大學(xué){EB}

北京大學(xué){EB}

國(guó)家納米科學(xué)中心{EB}武漢華中科技大學(xué){EB}

北京11所ATD2000天津、合肥芯碩電子公司蘇州微影兄弟聯(lián)合科技公司其他微納米加工平臺(tái)廈門大學(xué)；航空航天大學(xué)大連理工大學(xué)；哈爾濱工大西北工業(yè)大學(xué)；中北大學(xué)29所；45所；214所浙江大學(xué)；郵電大學(xué)長(zhǎng)春光機(jī)所復(fù)旦大學(xué),上海交大{EB}中科院微系統(tǒng)所{EB}龍圖電子路維電子

清溢精密光電（深圳）有限公司[LPG]DWLCORE常州瑞擇微電子公司長(zhǎng)春理工光學(xué)博物館中科院物理所{EB}中科院成都光電所{EB}3D國(guó)內(nèi)目前電子束直寫與光學(xué)制版設(shè)備狀況中國(guó)科學(xué)院微電子所：JBX-6300FS/5000LS;MEBES4700S;GCA3600/3696;DSW2000；NBL無(wú)錫華潤(rùn)華晶：ZBA-23；JBX6AII；MEBES4500、5000S；ALTA3900；GCA3066/3696無(wú)錫中微掩模電子公司（58所，原香港卓越（RMTC）掩模公司：LEICASB350）深圳清溢精密光電有限公司：GSMaskWrite800；DWL200/400；CORE2000沈陽(yáng)東北微電子（47）所：MEBES4500；GCA3696石家莊中電集團(tuán)13所：LEICAVB5;英國(guó)NBL；GCA3066/3696；ATD2000位南京中電集團(tuán)55所：英國(guó)NBL（5臺(tái)+1?）；GCA3066/3696；DWL200/2000北京大學(xué)：英國(guó)NBL（nB3+nB5?）；（北京大學(xué)電子系：RAITH150+FIB）西安771；重慶24所；北京機(jī)械自動(dòng)化所；北京878廠：GCA3600/3696清華大學(xué)：JEOLJBX-6300FS；國(guó)家納米中心：VistecEBPG5000+ES中科院物理所：JBX-6300FS；RAITH150；武漢華中科技大學(xué)：EBPG5000ES復(fù)旦大學(xué)JEOLJBX-6300FS；中山大學(xué)：EBPG5000

e_LiNE+probe中科院蘇州納米研究所：JEOLJBX-5500FS；上海交大：EBPG5200

中科院微系統(tǒng)所：JBX-6300FS；中科院納米能源所：EBPG5200

中科院半導(dǎo)體所；南京大學(xué)；浙江大學(xué)；中科院長(zhǎng)光醫(yī)工所；中鈔；天津理工大學(xué)：RAITH150西安交通大學(xué)；長(zhǎng)沙國(guó)防科技大學(xué)：日本CrestecCABL9000；西安電子科技大學(xué)：NBL日本Elionix；

e_LiNE+EBID；中國(guó)科技大學(xué)：e_LiNE；成都光電所；上海技物所；廈門大學(xué)；郵電大學(xué)；中電29所；航天13所；(欲引進(jìn)EBL）山東大學(xué)和中科院電工所：基于SEM自行改造和JBX6AII；工信部11所ATD1000/2000中芯國(guó)際光掩模廠：JEOLJBX3030；JEOLJBX3040；JEOLJBX3200（32nm節(jié)點(diǎn)）上海凸版(杜邦)光掩模公司：MEBESIII;ALTA；(上海Photrnics掩模公司：HITACHI)香港科技大學(xué)：JEOLJBX-6300FS；城市大學(xué)CrestecCAL9000；中文大學(xué)臺(tái)灣光罩為代表的掩模制造與微奈加工：幾十臺(tái)MEBES；JBX；HITACHI；LEICA/Vistec臺(tái)灣(新竹高技術(shù)園)光罩與奈米制造臺(tái)灣積體電PSMC-PrecisionSemiconductorMaskCorp.&Reticle-Fab.HitachiHL-700/800/9000；NuFlareEBM-3000/3500B/4500/5000/6000/7000MaperMulti-BeamTaiwanSemiconductorManufacturing

Hitachi700M/D，700MIII，800M

臺(tái)灣光罩TMC-TaiwanMaskCorporationJEOLJBX7000MV/7000MVII(2)/3030/3040；LeicaZBA32H；

HitachiHL-700/800；EtecMEBES4500s；CORE2564；ALTA3000；Micronics200/1100;東芝EBM-4000WorldwideSemiconductorManufacturingEtecALTA3500INNOVAHitachi700M/D；EtecALTA3000；HL800M；HeidelbergMaskWrite800PSMC（臺(tái)灣Photronics）JEOLJBX-7000MVII；EtecALTA3000；

Hitachi700M/D；HL800M；NuFlareEBM-3500B

HeidelbergMaskWrite800中華凸版電子HitachiHL-800;JEOLJBX-9000MVII/3030/3040；NuFlareEBM-6000大日本印刷臺(tái)灣NuFlareEBM-6000

臺(tái)灣交通大學(xué);國(guó)家奈米研究所（NationalNanoDeviceLabortory）JEOLJBX5DII(50/25KV；LeicaEBML300/ZBA-31H(Vistec)；HeidelbergInstrumentsDWL2.0LPG

臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院JEOLJBX–9300FS(100/50KV)臺(tái)灣大學(xué)ElionicsELS-7000(100KV)/7500EX(50KV)臺(tái)灣清華大學(xué)

ElionicsELS-7500EX(50KV)臺(tái)灣成功大學(xué)

ElionicsELS-7800(80KV)臺(tái)灣科學(xué)院物理處

ElionicsELS-7000(100KV)臺(tái)灣中央大學(xué)

RaithRAITH-150（30KV）/150II（50KV)臺(tái)灣中山大學(xué)

（2010）臺(tái)灣中央研究院RaithRAITH-150)各種波前工程（分辨率增強(qiáng)技術(shù)）的應(yīng)用移相掩模(PSM-Phase-ShiftingMasks)技術(shù);光學(xué)鄰近效應(yīng)校正(OPC-OpticalProximityEffectCorrection)技術(shù)。亞分辨率輔助增強(qiáng)光刻(SRAF-Sub-ResolutionAssistFeatureEnhancementLithography)技術(shù);離軸照明(OAI-Off-AxisIllumination)技術(shù);駐波效應(yīng)校正(SWC-SurfaceWaveCorrection)技術(shù)空間濾波(SpatialFiltering)技術(shù);光瞳濾波(PupilFilter)技術(shù);離焦迭加增強(qiáng)曝光(FocusLatitudeEnhancementExposure)技術(shù);表面成像(Top-SurfaceImaging)技術(shù);多級(jí)膠結(jié)構(gòu)工藝(Multi-LevelResistProcessing)技術(shù)全息光刻（HOL）和干涉光刻（IL）技術(shù)移相掩模技術(shù)（PSM-Phase-ShiftMasks）交替形移相掩模解決位相沖突問(wèn)題的研究T型結(jié)構(gòu)位相沖突T型間隙位相沖突狗腿(奇偶)位相沖突狗腿間隙位相沖突亮場(chǎng)移相掩模曝光后多余線條的去除方法的研究OPC-OpticalProximityEffectCorrection光學(xué)鄰近效應(yīng)校正技術(shù)OPC亞分辨率輔助特征線條插入技術(shù)（SRAFs；Sub-ResolutionAssistFeatures）散射條插入技術(shù)（ScatteringBar）反向光刻技術(shù)（ILT；InverseLithographyTechnology）離軸照明改善焦深(（OAI-Off-AxisIllumination)

分辨率=傳統(tǒng)的光刻機(jī)(空氣中)折射率n=1，NA<1193nm光源實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于0.18-0.13um-90nm-65nm-45nm-32nm多代技術(shù)節(jié)點(diǎn)

浸沒透鏡（

Immersion）光刻浸沒光刻技術(shù)(水)水折射率n=1.44，NA>1磷酸折射率為1.54正在開發(fā)折射率達(dá)到1.65-1.75的高折射率的第三代浸沒液體和新光學(xué)鏡頭材料

浸沒透鏡光刻的突破為產(chǎn)業(yè)節(jié)約了大量資金ASML、Nikon、Canon“三國(guó)演義”兩次曝光是有效地拓展現(xiàn)有光刻曝光設(shè)備的技術(shù)延伸，不必等待更高的分辨率和更高數(shù)值孔徑系統(tǒng)的出現(xiàn)就可以投入下一個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)

但兩次曝光技術(shù)也有它的問(wèn)題，如對(duì)套刻精度要求更苛刻和生產(chǎn)效率降低的問(wèn)題。兩次曝光一次顯影一次刻蝕；兩次曝光技術(shù)DP兩次曝光兩次顯影三次刻蝕（一次沉積）；三次曝光技術(shù)TP兩次曝光一次固化一次顯影一次刻蝕；多次曝光技術(shù)MP一次曝光一次顯影一次側(cè)墻沉積一次刻蝕一次轉(zhuǎn)移。自對(duì)準(zhǔn)技術(shù)SP兩次間隙嵌套曝光技術(shù)（雙重圖形doublepatterning或雙重顯影doubleprocessing）同樣需要解決“分色”沖突問(wèn)題分辨率增強(qiáng)技術(shù)使光學(xué)光刻不斷突破分辨率極限1968197119741977198019831986

19891992199519982001200420072010201320161968197119741977198019831986

198919921995199820012004200720102013201616K1M16M1G16G436nmG線10-2.0um接觸式光刻436nmG線2.0--0.5um投影光刻365nmI線0.08--0.28um投影光刻248nmKrF0.5--0.13um投影光刻+OPC193nmArF0.18--0.1umKrF+PSM+OPC+OAI光刻工藝特征尺寸芯片集成度ArF+浸沒透鏡+PSM+OPC+OAI157nmF2EUV,EPL,ML2.IPL，PXL，PELEUV=extremeultravioletEPL=electronprojectionlithographyML2=masklesslithographyIPL=ionprojectionlithographyPXL=proximityx-raylithographyPEL=proximityelectronlithographyElectron-BeamLithographyElectron-BeamDirectWritingLithography

1×1012256×10964×10916×1094×1091×109256×10664×10616×1064×1061×106256×10364×10316×1034×1031×103546nmE線--10um接觸式光刻光學(xué)曝光區(qū)MEFMaskErrorFactor

掩模精度控制技術(shù)光學(xué)光刻技術(shù)潛力挖掘區(qū)RETResolutionEnhancementTechnologyLFDLithographyFriendlyDesignrules下一代光刻技術(shù)NGL

NextGenerationLithography

8.0um5.0um3.0um2.0um1.3um0.8um0.5um0.35um0.25um0.18um0.13um90nm65nm45nm32nm22nm光學(xué)分辨率增強(qiáng)技術(shù)與光刻工藝友好協(xié)同的設(shè)計(jì)技術(shù)潛在的光刻解決方案PotentialLithoSolutions

EUV；ML2；IL；MultipleE-BeamMasklessLithography(MEBML2)193i+定向自組裝（DSA）Directedself-assembly新概念光刻構(gòu)圖解決方案Innovation193nm水浸沒投影光刻（193i）Immersion193nm水浸沒投影光刻ProjectionLitho二重構(gòu)圖光刻（DPL）DoublePatternLitho極紫外光刻（EUV）極紫外光刻（EUV）；193nm水浸沒投影光刻二重/多重構(gòu)圖光刻（D/MPL）MultiplePatternLitho無(wú)掩模光刻（ML2)；壓?。↖L）ImprintMultipleE-BeamMasklessLithography(MEBML2)極紫外光刻（EUV）；193nm水浸沒投影光刻多重構(gòu)圖光刻（MPL）MultiplePatternLitho無(wú)掩模光刻（ML2)；壓?。↖L）Imprint193i+定向自組裝（DSA）MultipleE-BeamMasklessLithography(MEBML2)ChargedParticleMasklessLithography

帶電粒子無(wú)掩模光刻(CP-ML2)

低能微陣列

電子束直寫技術(shù)電子束投影曝光技術(shù)極紫外投影光刻技術(shù)EUVL聚焦離子束成象技術(shù)無(wú)掩模曝光技術(shù)(ML2)CP-ML電子束直寫技術(shù)(EBLithography,DirectWriting)

低能微陣列電子束直寫技術(shù)微陣列波帶片成像直寫技術(shù)同步輻射X射線光刻SCALPELFIBL2-40?13.4nmNGL-NextGen