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Multiple patterning (or multi-patterning) is a class of technologies for manufacturing integrated circuits (ICs), developed for photolithography to enhance the feature density. It is expected to be necessary for the 10 nm and 7 nm node semiconductor processes and beyond. The premise is that a single lithographic exposure may not be enough to provide sufficient resolution. Hence additional exposures would be needed, or else positioning patterns using etched feature sidewalls (using spacers) would be necessary.

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  • Multiple patterning (en anglès estampació múltiple) és un tipus de tecnologia per a fabricar circuits integrats (IC), desenvolupada mitjançant la tècnica de fotolitografia i amb la finalitat d'augmentar la densitat de les estructures internes dels circuits integrats. Per exemple, si es realitza una estampació doble (vegeu Fig.1) a partir d'una densitat d'estructures inicials (a) s'aconsegueixen estructures de densitat doble (f). (ca)
  • Unter Mehrfachstrukturierung (englisch multiple patterning) werden in der Halbleitertechnik verschiedene Strukturierungsverfahren für die Herstellung sehr dichter und feiner Strukturen zusammengefasst. Die meisten Verfahren basieren auf einer fotolithografischen Strukturierung (in der Regel die anspruchsvolle Immersionslithografie) mit doppeltem Abstandmaß (engl. pitch) der gewünschten Strukturen. Prinzipiell können so die erzielbaren Strukturgrößen gegenüber Einfachstrukturierung halbiert werden; wobei im Fall der Immersionslithografie die erreichbaren Strukturgrößen bereits unterhalb der eigentlichen Auflösungsgrenze der für die Abbildung verwendeten Wellenlänge liegen. Die einfachste Variante ist die Doppelstrukturierung (englisch double patterning), wobei auch unter diesem Begriff unterschiedliche Techniken zusammenfasst werden, siehe . Die Doppelstrukturierung wurde in der Halbleiterindustrie Mitte bis Ende der 2000er-Jahre beim 32-nm-Technologieknoten eingeführt, da mit den damaligen Fertigungsverfahren (193-nm-Fotolithografie und Immersionslithografie) die Abbildung von Fotolackstrukturen bei einem von 45 nm nicht mehr ausreichend scharf abgebildet werden konnten. Da die Fotolithografietechniken der nächsten Generation damals zu teuer waren bzw. noch nicht für die Produktion mit hohen Stückzahlen zur Verfügung standen, ermöglichte die Doppelstrukturierung eine verhältnismäßig „einfache“ und „kostengünstigere“ Fertigung von Strukturen höherer mit konventionellen Fotolithografieanlagen. Die Technik wird seitdem in verschiedenen Formen eingesetzt. Die Verfahren der Mehrfachstrukturierung stellen in der Regel Erweiterungen bzw. Kombinationen von Einzeltechniken dar, die bereits bei der Doppelstrukturierung angewendet werden. Die Mehrfachstrukturierung gehört zur Gruppe der Auflösungsverbesserungsverfahren (engl.: resolution enhancement technique, RET), welche bei Strukturgrößen unterhalb der Lichtwellenlänge (193 nm) zum Einsatz kommen. (de)
  • Multiple patterning (or multi-patterning) is a class of technologies for manufacturing integrated circuits (ICs), developed for photolithography to enhance the feature density. It is expected to be necessary for the 10 nm and 7 nm node semiconductor processes and beyond. The premise is that a single lithographic exposure may not be enough to provide sufficient resolution. Hence additional exposures would be needed, or else positioning patterns using etched feature sidewalls (using spacers) would be necessary. Even with single exposure having sufficient resolution, extra masks have been implemented for better patterning quality such as by Intel for line-cutting at its 45nm node or TSMC at its 28nm node. Even for electron-beam lithography, single exposure appears insufficient at ~10 nm half-pitch, hence requiring double patterning. Double patterning lithography was first demonstrated in 1983 by D.C. Flanders and N.N. Efremow. Since then several double patterning techniques have been developed such as self alignment double patterning (SADP) and a litho-only approach to double patterning. Pitch double-patterning was pioneered by Gurtej Singh Sandhu of Micron Technology during the 2000s, leading to the development of 30-nm class NAND flash memory. Multi-patterning has since been widely adopted by NAND flash and random-access memory manufacturers worldwide. (en)
  • 多重图形(Multiple patterning)是指一种在半导体制造过程中的技术。在光刻过程中使用了多重图形曝光增强了制作图形的密度。 尽管极紫外光刻将在下一代光刻中作为一个选项,但是这个仍然需要额外一次曝光。 (zh)
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  • Multiple patterning (en anglès estampació múltiple) és un tipus de tecnologia per a fabricar circuits integrats (IC), desenvolupada mitjançant la tècnica de fotolitografia i amb la finalitat d'augmentar la densitat de les estructures internes dels circuits integrats. Per exemple, si es realitza una estampació doble (vegeu Fig.1) a partir d'una densitat d'estructures inicials (a) s'aconsegueixen estructures de densitat doble (f). (ca)
  • 多重图形(Multiple patterning)是指一种在半导体制造过程中的技术。在光刻过程中使用了多重图形曝光增强了制作图形的密度。 尽管极紫外光刻将在下一代光刻中作为一个选项,但是这个仍然需要额外一次曝光。 (zh)
  • Unter Mehrfachstrukturierung (englisch multiple patterning) werden in der Halbleitertechnik verschiedene Strukturierungsverfahren für die Herstellung sehr dichter und feiner Strukturen zusammengefasst. Die meisten Verfahren basieren auf einer fotolithografischen Strukturierung (in der Regel die anspruchsvolle Immersionslithografie) mit doppeltem Abstandmaß (engl. pitch) der gewünschten Strukturen. Prinzipiell können so die erzielbaren Strukturgrößen gegenüber Einfachstrukturierung halbiert werden; wobei im Fall der Immersionslithografie die erreichbaren Strukturgrößen bereits unterhalb der eigentlichen Auflösungsgrenze der für die Abbildung verwendeten Wellenlänge liegen. (de)
  • Multiple patterning (or multi-patterning) is a class of technologies for manufacturing integrated circuits (ICs), developed for photolithography to enhance the feature density. It is expected to be necessary for the 10 nm and 7 nm node semiconductor processes and beyond. The premise is that a single lithographic exposure may not be enough to provide sufficient resolution. Hence additional exposures would be needed, or else positioning patterns using etched feature sidewalls (using spacers) would be necessary. (en)
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  • Multiple patterning (ca)
  • Mehrfachstrukturierung (de)
  • Multiple patterning (en)
  • 多重图形 (zh)
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