當193納米微影技術(shù)在半導體制程技術(shù)藍圖上已經(jīng)接近終點，下一代應(yīng)該是157納米微影；德州儀器（TI）前段制程部門經(jīng)理Jim Blatchford雖然才剛完成采購先進157納米微影系統(tǒng)的協(xié)商，他還是有點擔心這種未經(jīng)驗證的技術(shù)。

　　所以Blatchford跑去參加一場在2004年國際光電工程師學會（SPIE）年度會議中舉辦的157納米微影技術(shù)講座。但當他走進會議室，卻驚訝地發(fā)現(xiàn)幾乎沒人，室內(nèi)安靜到能聽見外面滴滴答答的雨聲；可見157納米微影技術(shù)出了什么差錯。

　　后來Blatchford發(fā)現(xiàn)，與會者都擠在193納米浸潤式微影（immersion lithography）技術(shù)會議室里，講師還聲稱，工程師毋須冒險采用157納米微影技術(shù)，他們只需要把接近晶圓片的縮影鏡頭（reduction）浸到水里，就能通過水的折射率（1.44）提升鏡頭縮小倍率。若使用折射率更高的液體，還有可能將193納米微影技術(shù)的壽命更進一步延長。

　　“讓我最驚訝的是，大家是如此快速地采用了浸潤式微影技術(shù)；一旦有種可行的技術(shù)完成開發(fā)，每個人立即就能上線采用。”Blatchford表示。

　　193納米光源在65納米節(jié)點會遭遇清晰度的限制，但通過浸潤式微影技術(shù)可將其使用壽命延續(xù)至40~45納米節(jié)點（來源：Nikon）

　　浸潤式微影技術(shù)被如此快速接受的原因，是因為奠基于經(jīng)證實的浸潤式顯微鏡（immersion microscopy）原理。該原理可回溯至1600年代，由英國自然哲學家（natural philosopher） Robert Hooke所提出；到了1800年代，由義大利天文學家與顯微鏡專家Giovanni Battista Amici證實。1900年代，浸潤式顯微鏡技術(shù)已經(jīng)成為科學。

　　上述原理是利用光通過液體介質(zhì)時會彎折的特性──把筆直的筷子插在裝滿水的玻璃杯時，會看到好像折斷了──因為如此，顯微鏡的影像透過浸濕的鏡頭會進一步放大。相反地，當光線通過浸在液體中的微縮影鏡頭時，就能將影像藉由折射率進一步縮小。

　　目前我們已知，結(jié)合浸潤式微影技術(shù)與多重圖形（multiple-patterning）技術(shù)──也就是將光罩分成多個部分，分在不同的步驟進行曝光──標準193納米微影能延伸使用至32納米制程節(jié)點；而透過采用更復(fù)雜的多重圖案以及高折射率的液體，193納米微影的壽命還可望再進一步延續(xù)。

　　“英特爾已經(jīng)完成32納米制程節(jié)點的三重圖形技術(shù)，許多工程師也在討論于14納米節(jié)點采用多重圖形；”Blatchford表示：“還有其他一些技巧能用來將間距加倍，使浸潤式微影技術(shù)有機會延伸至10納米節(jié)點。”

　　深紫外光（EUV）微影技術(shù)還在開發(fā)階段，許多半導體大廠也表達了一旦該技術(shù)開發(fā)完成就會采用的意愿；但其他業(yè)者現(xiàn)在預(yù)期，浸潤式微影技術(shù)、多重圖形以及高折射率液體，將讓193納米微影設(shè)備一直走到國際半導體技術(shù)藍圖（ITRS）目前的終點──8納米。

　　“很難說是否會有某種革命性新架構(gòu)出現(xiàn)，讓芯片制程能進一步超越技術(shù)藍圖目前的終點；”Blatchford指出：“但英特爾曾公開表示，就算EUV技術(shù)永遠無法成功，浸潤式微影技術(shù)還是可能延續(xù)到目前半導體技術(shù)藍圖的終點?！?/p>

　　包括Nikon、Canon與ASML等設(shè)備業(yè)者，過去十年來都致力于讓EUV成真；該技術(shù)使用的光源波長僅有10納米，因此理論上能達到次5納米（sub-five nm）節(jié)點、也就是僅有幾個分子的寬度。不過到那時候，碳材料電子元件可能已經(jīng)發(fā)展出新的技術(shù)藍圖，我們再也不需要微影技術(shù)、蝕刻光罩，未來的IC會從原子層級開始就自組裝成完整的電路。