Toppan Photomasks的技術長Franklin Kalk在半導體科技雜誌的專訪中表示，長久以來，使用於傳統二元式光罩上用來遮光的鉻材料可能會被取代。
Kalk表示在製作32奈米製程光罩中的一項重要關鍵就是選用OMOG(opaque-molybdenum-over-glass，玻璃上的不透明鉬層)材料。這個新的遮光材料其實就是目前廣泛用於衰減式相位移光罩的鉬矽(MoSi)材料，只是純度更高，衰減效果更強。對於193奈米的波長，它幾乎是不透明的。它也具備有所有先進的二元式光罩所需要的各種性質，例如：它是非晶向的(並不是多晶向的)材料、低應力、非常平坦、也比鉻更易於乾蝕刻。在使用超數值孔徑與浸潤式微影技術時，二元式光罩在許多應用上的表現比衰減式相位移光罩還好。這種與信越所共同開發的OMOG光罩基材有一層薄而半透明的鉻層作為乾蝕刻時的硬遮罩。Kalk也指出，這種不透明的鉬矽材料具有夠高的電導率，可以避免在電子束直寫時發生靜電干擾的問題。
鉬矽材料其實早已被考慮用來取代鉻。可是，由於當初乾蝕刻技術尚未發展完全，且使用濕蝕刻技術的鉻材料尚堪使用，這種新材料在成本上並無法與鉻材料相比。然而，現今的光罩產業對於使用於衰減式相位移光罩的鉬矽材料已經相當熟悉了，乾蝕刻技術也已廣泛的使用在衰減式相位移光罩的製造上，而鉻材料在先進光罩上的問題也越來越顯著。現在應該是導入OMOG的適當時機。
Kalk表示在製作32奈米製程光罩中的另一項重要關鍵就是依圖案修正電子束曝光條件的模擬。這種模擬早已使用於雷射光罩繪圖機。然而，依照過去的經驗，對相類似的圖案調整曝光條件，對於電子束曝光機而言則是全新的體驗。「最簡單的方法是依照佈線圖先試做一個光罩，依照結果推測修正條件，然後再製作正式的光罩。可是，這種作法會使產能和良率都打對折。」。Kalk對半導體科技雜誌表示：「我們有更好的對策。」。
Kalk長久以來一直在提倡必須改進的模擬，以確實抓出那些看似隨機的圖案變形，但實際上卻是由於曝光機的狀況偏移所造成的問題。這個改善似乎已在IBM與Toppan在位於佛蒙特州Burlington市與日本大阪的合作開發中得到解決。在大阪選用了與Burlington最先進的45奈米製程相同的機台做32奈米製程的開發。現在，這個製程正在IBM Burlington的工廠做整合。Toppan希望這次的合作能奠定未來共同開發的基礎。IBM與Toppan已經開始在考慮22奈米製程所需要的光學式光罩的開發。在22奈米製程由於導入雙圖案微影製程，對準的精度要求相當的高。有新材料與模擬做為武器，樂觀的Kalk預期他們能開發成功。
18吋晶圓的第一個挑戰：製造符合22奈米製程需求的晶圓片並非易事
正當設備製造商與晶片製造商藉由小量試產的結果高興的宣揚18吋晶圓的經濟效益，晶圓片的製造商潑了他們一盆冷水。那些實際投入晶圓片的開發者表示，要做出那麼大的晶圓片而且純度與平坦度要符合22奈米及以下製程的需求，這不是一件簡單的事，也絕對不便宜。尤其是近年來太陽能產業消耗的矽已經超過了半導體產業，18吋晶圓的開發必須與開發低成本太陽能級矽材技術競逐晶圓片製造商有限的研發資源。
SUMCO對半導體科技雜誌的夥伴Nikkei Microdevices表示，他們正在評估是否可以生產18吋晶圓片，也必須要決定量產是否可行(意即品質與成本都必須要達到可接受的水準)。
根據負責評估、研發與晶圓成形部門的池田沖、藤原俊之和高石和重表示，「要使18吋晶圓量產可行，除了長出較大直徑的晶棒之外，晶圓片製造商還有一大堆的問題尚待解決。」
目前看來，要製作大晶圓片還有嚴重的品質與成本問題尚待解決。除非能長出夠長的晶棒，不然，以較大的坩鍋盛裝較多的矽料來長較大的晶棒，否則殘留許多昂貴的多晶矽在坩鍋內，成為廢料。根據SUMCO的計算，殘留廢料的水準要與生產12吋晶圓片時相當的話，每隻18吋晶棒的重量需達到1噸。再者，由於標準的長晶製程是由3毫米粗的矽晶(稱之為neck)開始長成單晶矽、向上拉伸、並承載整隻晶棒的重量，所以，我們需要設計更大的長晶爐以及全新的支撐裝置來輔助neck。此外，更大的問題來自於加熱與冷卻這麼重的材料需要更長的時間，這代表著產能下降與缺陷密度增加。
這些將近半米寬的晶圓片也必須要增厚才能有與12吋晶圓片一致的結構強度。SUMCO估計18吋晶圓片的厚度約需為12吋晶圓片的兩倍(約為1.8毫米)。這使得每隻晶棒能產出的晶圓片數大幅減少且需要更多的處理設備。這也使得晶圓片的減薄與三維結構的控制變得更加複雜。由於先進製程的要求，不單只是要求晶圓片表面的缺陷要變少，連整個晶圓片內部的缺陷也必須減少。
再者，要使用這些大尺寸的晶圓片製作要求更嚴苛的22奈米元件，需要開發新的拋光與清洗製程，以在大面積上達成更平坦的要求。對次世代元件的需求而言，目前的12吋晶圓片並不夠平坦。要在面積比12吋晶圓片大了50%，邊緣厚度變化更大的基材上達到更平坦的要求，將會是一項困難的挑戰。使用更小的研磨粒可以得到更平坦的表面。然而，小的研磨劑固粒容易聚集成塊，這些小塊在製程中會在晶圓片表面造成深刮痕，使得晶圓片表面更不平坦。我們需要更好的方法來均勻分散微小的固粒。
最後，檢驗與生產製程也都需要大幅改善，以降低生產大面積晶圓片的成本。
道康寧針對英特爾的多晶片封裝應用發表的新導熱膏
道康寧在英特爾開發者座談會(8/19-8/21，加州舊金山)上發表了新款的導熱膏化合物，稱之為TC-5688。這款導熱膏的目標市場是英特爾的最新一代行動處理器—Intel Core2 Extreme行動處理器QX9300。
道康寧這款不需固化的導熱介面材料(TIM)最引人注目的是它優於現有材料的抵擋「pump out」能力(意即，經過反覆熱膨脹循環後，熱阻不會增加)。這使得它適用於多晶片封裝的應用。道康寧宣稱這款導熱膏具有超低熱阻(0.05℃-cm2/W)與高熱導(5.67W/mK)。
道康寧的行銷專員Andrew Lovell對半導體科技雜誌表示，在經過反覆熱膨脹循環後，處理器晶片可能會因熱膨脹係數(CTE)不匹配而曲折，在導熱介面材料上造成熱應力。Lovell 說：「由於晶片高度的差異與一些其他的因素，多晶片封裝可能會使這個現象更嚴重。」。道康寧的TC-5688導熱膏與其他兩款競爭對手的材料，以多晶片測試器模擬應用於行動處理器的狀況。熱膨脹循環是以元件開啟6分鐘/關閉6分鐘做為一個循環，接面溫度達到85℃，測試2000個循環。
Lovell表示，「當導熱膏與相變化材料的熱傳導性質呈現大幅衰減的時候，TC-5688的表現功能幾乎沒有改變」。實際上，有相變化材料約在500個循環後就被破壞了。
圖一：在一台多核心晶片檢測機上的熱膨脹循環資料(Source: Dow Corning)。
KLA-Tencor以Prolith 11模擬雙圖案微影製程
在美西半導體展後，KLA-Tencor製程控制部門的副總裁兼總經理Edward Charrier，在加州 Milpitas的一場專訪中，介紹了這款優秀的微影模擬工具Prolith最新的發展成果。
Prolith 11支援32奈米製程可能導入的雙圖案微影製程(微影-蝕刻-微影-蝕刻，LELE)。Charrier表示：「過去的電腦微影模擬研究都將這兩個曝光的步驟視為獨立的步驟，然而，第一道微影—蝕刻的表面圖形變化，確實會影響第二道的曝光。」。
Prolith 11藉由其材料資料庫與使用者輸入的表面圖形變化的資訊(最好是由散射測量法或臨界尺寸掃描電子顯微鏡，所測得的第一道製程的結果)來計算光阻/硬遮罩堆疊的內電場。在模擬第二層曝光與顯影條件時，包含硬遮罩的圖形、基材的表面圖形變化與反射率都會被列入考慮。為了在模擬32奈米製程時能得到足夠準確的結果，由於非均勻的薄膜堆疊，在晶圓片上所造成的EMF效應，也必須考慮進來(如圖二)。Charrier表示，這種模擬的結果與將兩個曝光的步驟視為獨立的步驟的結果，有顯著的差異。若將兩個曝光的步驟，視為獨立的步驟將會造成圖形偏移。
長久以來，Prolith一直努力改進模擬光阻的模型，以期能適用於新狀況，並準確的預測圖形的臨界尺寸與輪廓。Charrier表示，最近幾年在模擬光阻的特性與模型上有長足的進步。在適度的調整焦距與曝光劑量下，模擬的準確度甚至可達1奈米。雖然Prolith的這個模型模擬的速度，比不上採用經驗法則的OPC engine，但Charrier認為它對於研發與製程工程師，針對小區塊的電路做模擬的需求來說，已經夠用了。LithoWare是Prolith針對佈局與OPC設計工程師推出的Linux版本，它使用和Prolith相同的模型，最多可以在120個處理器的叢集運算系統上高速的運算。
雙圖案微影製程無庸置疑的將會增加製程複雜度與成本，而新的演算工具也不斷進展，以期能協助我們做出好的判斷。我們也期望Prolith對微影的新挑戰能像上個世代的產品一樣準確的預測，並且容易使用。SST-AP/Taiwan
圖二：比較在光阻膜內的電場所造成的平坦垂直波，在第二階段明確暴露出了複雜地形。(Source: KLA-Tencor)