定向自组装来了！　IMEC推DSA制程

位于比利时鲁汶的欧洲研究机构 IMEC 日前公布了定向自组装(directed self-assembly, DSA)制程，据称能改善光学与超紫外光微影技术，并已在IMEC 试点晶圆厂中安装了300mm相容的生产线。
IMEC预计在今年2月12~16日于美国加州举办的SPIE先进微影大会中，公布如何成功实现DSA技术的细节。

DSA是运用材料内部的自然机制来产生有序结构。在这些材料内部的自然机制中，如在高分子材料中形成的条纹状结构，可透过改变化学成份来适当地调整，使其实现奈米级功能，进而能被用来强化光学和超紫外光(EUV)微影。

IMEC是透过和美国威斯康辛大学(University of Wisconsin)、AZ Electronic Materials和Tokyo Electron Ltd.公司合作，完成了从实验室到相容于晶圆厂流程的DSA制程。此一合作的主要目的，是要让DSA达到可量产的目标。

定向自组装(DSA)DSA是图形技术的替代选项之一，它可藉由使用嵌段共聚物(block copolymer)来实现倍频。当以适当的预图形模式连结时，便可直接指示图案方向，整体而言，DSA有于减少最终印刷结构的间距。此外，DSA也能用于修复缺陷和修复原有印刷使其更加均匀。

在结合EUV微影技术后，这种修复功能便显得更加有用处，因为它能在关键尺寸(critical dimensions)中由区域性变异(local variation)加以表征。


上图显示以80nm间距预图形为基础，运用193nm浸入式微影技术，在移除PMMA后，透过DSA在28nm间距上形成的14nm聚苯乙烯线(polystyrene lines)，并同时展示了在预图形(右)修复200nm间隙的能力。 (资料来源：IMEC)

IMEC目使用一部来自Tokyo Electron的DSA涂布/显影机，以及用于无尘室内，为晶片制造商提供的DSA材料和图案转移与计量系统。该无尘室内部还设置了248nm和193nm的干式和浸入式光学波长扫描器，以及EUV微影设备。

“此次发布的DSA制程，让我们得以再次向193nm浸入式微影技术的极限推进，并克服了部份EUV微影技术的关键问题。同时，这也让我们能够再次挑战摩尔定律的极限，”IMEC微影总监Kurt Ronse在一份声明中表示。

而在同一份声明中，威斯康辛大学教授Paul Nealey指出，“Juan de Pablo和我，以及威斯康辛大学的团队都很高兴有机会与和IMEC合作。我们的合作展现了前所未有的成果，成功整合了DSA技术和相关的制造工具以及材料，让大家知道DSA不仅限于学术研究，它还具备极大应用潜力，同时也为我们的学生提供了更多学习机会。我们很高兴能与IMEC合作，推动这个我们已经投入15年时间进行研究的技术迈向商业化。”

这项研究是IMEC先进微影计划的一部份，现已能提供给该机构的核心CMOS合作夥伴，包括Globalfoundries、英特尔(Intel)、美光(Micron)、松下(Panasonic)、三星(Samsung)、台积电(TSMC)、尔必达(Elpida)、Hynix、富士通(Fujitsu)和索尼(Sony)。

编译： Joy Teng

(参考原文： IMEC announces directed self-assembly process line ，by Peter Clarke)