半導體細微化（Scaling）是目前半導體行業(yè)最熱門的話題之一。隨著DRAM等的芯片元器件在內(nèi)的大部分電子元器件和存儲單元趨于超小型化，對于高度集成技術的需求也逐漸提高，超小型芯片將可以儲存并快速處理天文數(shù)字般的數(shù)據(jù)量。

如今，半導體細微化（Scaling）最為核心的是新一代曝光技術——極紫外光刻（Extreme Ultra Violet，簡稱EUV）技術。

“摩爾定律已經(jīng)終結” 半導體細微化技術陷入瓶頸

半導體細微化已進入10納米時代，之前的“多重成像（Multi Patterning）”技術已不再奏效。因為，在10納米級芯片制程中，之前的氟化氬曝光技術（Argon Fluoride, 簡稱ArF ）已經(jīng)陷入瓶頸。迄今為止，半導體行業(yè)一直遵循每隔24個月芯片集成度翻一番的“摩爾定律”。然而，如今隨著光刻工藝難度越來越高，曾經(jīng)輝煌沿用的摩爾定律也終將被淘汰。

光刻工藝是用激光在晶圓上繪制超微電路的半導體制造流程之一，其電路圖案轉移到晶圓的過程與傳統(tǒng)相片的制作過程類似，故“光刻工藝”的英文有“Photo”一詞。

“光刻法（Photolithography）”是一種圖案轉移及復印技術，通過把光照射在包含電路圖形信息并預制成金屬圖案的掩膜版（Mask）或原裝玻璃板上，從而實現(xiàn)將出現(xiàn)的影子復制轉移到晶圓上。這種在晶圓上形成預設計的圖案為半導體制造的關鍵工藝。在此過程中，電路圖案的細微程度是半導體技術競爭力的決定性因素。

“細微化（Scaling）”，即縮小半導體電路晶體管器件電門的長度的，一直被視作業(yè)界最為重要的課題。晶體管電門就如同一座連接源級和漏級的橋梁，是調(diào)節(jié)電流的閥門。因此，電門長度越短，從源極流向漏極的電子數(shù)量也就越大，電路運行速度也相應越快。

近年以來，半導體曝光設備進展迅速，均使用帶有高數(shù)值孔徑（numerical aperture，簡稱NA）的較大透鏡或短波光源。但當柵極長度縮小到30納米以下后，現(xiàn)有的液體浸沒式氟化氬曝光設備（ArF）將會達到極限。

到18納米的DRAM芯片采用的是多重成像技術，但這會造成工序增加、生產(chǎn)率下降、材料費上升的問題，從而導致成本上升。當處理工序數(shù)量多達500-600道時，可見該技術已走到了盡頭。解決這一問題的唯一辦法取決于短波光，利用更加“纖細的筆觸”精細地繪制電路。