對(duì)摩爾定律的擔(dān)憂從上世紀(jì)90年代就開(kāi)始了，連英特爾公司也感到了壓力。該公司制造技術(shù)部副總裁兼制造技術(shù)工程部總經(jīng)理Jai Hakhu在日前舉行的3i iSight Semiconductor Event（由風(fēng)險(xiǎn)投資公司3i公司和無(wú)晶圓廠半導(dǎo)體協(xié)會(huì)共同發(fā)起的會(huì)議）上警告，“如果半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商不能設(shè)計(jì)出創(chuàng)新的和可承受的解決方案，摩爾定律將會(huì)受到阻礙。”     要讓芯片中的晶體管數(shù)量每隔18個(gè)月翻一番，就必須實(shí)現(xiàn)在一個(gè)硅晶圓上加載更多更小的晶體管和更精細(xì)的微結(jié)構(gòu)。芯片行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)英特爾公司的“2009年32納米、2011年22納米”的規(guī)劃向我們表明了這種趨勢(shì)，但技術(shù)人員都深知，他們必須把希望寄托在一些切實(shí)可行的技術(shù)上。英特爾在8月3日公布的兩項(xiàng)成果讓人們看到了一些希望。

    這兩項(xiàng)被英特爾稱為“里程碑式的突破”的成果均在EUV（遠(yuǎn)紫外線，或者極紫外線）光刻技術(shù)領(lǐng)域，該公司安裝了全球第一套商用EUV光刻工具，并建立了一條EUV掩膜試生產(chǎn)線。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，EUV光刻技術(shù)就是用遠(yuǎn)紫外線來(lái)實(shí)現(xiàn)芯片制造的光刻工藝。英特爾的工程師宣稱，他們已經(jīng)運(yùn)用該技術(shù)“朝著2009年實(shí)現(xiàn)32納米制程的方向邁出了重要的一步”。英特爾技術(shù)和制造事業(yè)部組件研發(fā)總監(jiān)Ken David表示：“這將有助于我們繼續(xù)將摩爾定律的優(yōu)勢(shì)在未來(lái)十年得到延續(xù)。”

    光刻是芯片制造中最關(guān)鍵的制造工藝，它能將設(shè)計(jì)好的電路“刻”到硅晶體上，就好像用微型畫(huà)筆在硅晶體上繪制微細(xì)線條一樣。半導(dǎo)體工業(yè)的精髓也正在于此。IC（集成電路）設(shè)計(jì)把人們想要實(shí)現(xiàn)的功能轉(zhuǎn)化為一張張?jiān)O(shè)計(jì)圖，微縮攝影則把這些設(shè)計(jì)圖制作成極細(xì)微的光刻掩膜。當(dāng)硅晶片被依次鋪上絕緣層、光刻膠以及光刻掩膜之后，紫外線就能透過(guò)掩膜并按照人們的意愿在硅片上畫(huà)線（也被業(yè)內(nèi)人士形象地稱作“印刷”），最終通過(guò)一些化學(xué)處理在硅晶片上形成裸露的電路。

    不得不承認(rèn)，用光來(lái)充當(dāng)畫(huà)筆是一個(gè)極好的主意，因?yàn)樵诎l(fā)明這種方法的第一天，科學(xué)家就為今天的研究埋下了伏筆——可以尋找波長(zhǎng)更短的光波來(lái)充當(dāng)更細(xì)的“畫(huà)筆”，在芯片上“畫(huà)出”日趨縮小的電路。波長(zhǎng)僅為13.5納米的遠(yuǎn)紫外線正是研究者們手中的武器，要知道，當(dāng)前普遍用于芯片制造的光刻波長(zhǎng)是193納米！正如英特爾公司表示的，EUV光刻技術(shù)將使它能“印刷”尺寸小于30納米的電路。相比之下，今天在英特爾制造工廠能“印刷”的最小尺寸為50納米。

    國(guó)際上的芯片巨頭和研究機(jī)構(gòu)早就盯上了這項(xiàng)技術(shù)。早在1997年，英特爾、AMD及摩托羅拉就成立了名為EUV LLC的半導(dǎo)體企業(yè)聯(lián)盟，隨后，英飛凌、Micron及IBM也陸續(xù)加入，這個(gè)聯(lián)盟一直與美國(guó)的三個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作以推動(dòng)EUV光刻技術(shù)的前進(jìn)。在歐洲，蔡司、ASML和牛津公司正在共同進(jìn)行研究；而在日本，尼康、佳能等光刻工具領(lǐng)域的龍頭供應(yīng)商也已投入了更多的關(guān)注。

    盡管各大巨頭已經(jīng)為此技術(shù)投入了上億美元的研發(fā)費(fèi)用，盡管摩爾定律的遠(yuǎn)景讓人感到急不可耐，但要真正運(yùn)用遠(yuǎn)紫外線批量“作畫(huà)”的努力肯定是長(zhǎng)期的。遠(yuǎn)紫外線的短波長(zhǎng)讓它倍受親睞，也讓研究者們感到了困惑—這種波長(zhǎng)更短的紫外光大多會(huì)被用于聚焦的玻璃透鏡吸收，而無(wú)法順利地抵達(dá)晶圓表面并刻出圖案。研制捕獲這種光的裝置十分困難，再加上其它光學(xué)元件也需要針對(duì)這種光波做復(fù)雜的改變，直至2003年，全球第一款EUV光刻原型機(jī)才在美國(guó)問(wèn)世。

    英特爾表示，如今商用EUV光刻工具的采用表明“該技術(shù)已從研發(fā)階段進(jìn)入試用階段”，英特爾對(duì)這項(xiàng)技術(shù)正式投產(chǎn)的時(shí)間預(yù)期是2009年。但它沒(méi)有透露實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的成本細(xì)節(jié)，而成本將是未來(lái)EUV光刻技術(shù)是否能真正推動(dòng)摩爾定律延續(xù)的關(guān)鍵因素之一。正如Hakhu所說(shuō)，“在全盛時(shí)期結(jié)果最重要，因?yàn)椴粫?huì)過(guò)多的考慮成本”，但“關(guān)鍵因素仍是半導(dǎo)體制造商可否承擔(dān)得起，我們需要的是能在制造階段承受得起的解決方案�！�

   （轉(zhuǎn)自  華強(qiáng)電子世界網(wǎng)）