新研發定向自組裝技術掃清14nm節點障礙
2012-06-03 11:24:16 本站原創由半導體研究公司(SemiconductorResearchCorp.,SRC)所資助的一個研發團隊日前宣布，已經開發出一種新穎的自組裝技術，該技術之前僅在實驗室進行實驗，但現在已經能針對14nm半導體工藝完善地建立所需的不規則圖案了。
藉由解決芯片微縮過程中一項艱難的光刻挑戰──即連接半導體和基板的微型接觸過孔──這些斯坦福大學(StanfordUniversity)的研究人員展示了一款22nm的實作電路，聲稱可朝14nm轉移，而且還能直接朝10nm以下節點發展。
“雖然也有其他研究單位證實了自組裝的規則圖案，”負責帶領斯坦福大學SRC先導研究團隊的PhilipWong說。“然而，這是首次針對未來次22nm芯片上的標準單元庫，成功地運用定向自組裝(DSA)建構所需的關鍵接觸孔。
Wong的研究小組所開發的半導體不僅僅是測試架構，它是一款真正的22nm的實作電路，展示了DSA可用在未來的邏輯或存儲器芯片中所需的任何不規則圖案。該研究小組還證明了他們已經能應對模式中的缺陷問題，而且能維持整個晶圓的高分辨率和超精細功能。
“我們看到了Wong針對先進工藝節點所需的接觸過孔所獲得的關鍵性進展，而這正是當前業界面臨的最艱困挑戰，”SRC的納米制造科學主管BobHavemann說。“Wong還使用了環保材料來進行開發，這也是另一個需要克服的障礙。”
斯坦福大學首次使用了標準光刻技術來為需要建構接觸過孔的區域形成圖案，使用的線寬可以是最終接觸孔尺寸的兩倍。如果接觸孔對的間距是22nm，那 么模版便可能會蝕刻出一個50nm長的橢圓型壓痕。接下來，第二步驟是在晶圓上沉積自組裝嵌段共聚物(block-copolymer)，而且只活化壓入 區域(indentedareas)。透過精心制定共同聚合物的兩個部分，便可自組裝到需要以極密集間距蝕刻22nm過孔的精確圖案位置。
“根據目前的展示，我們已經能夠蝕刻22nm孔的不規則圖案了，”該研究團隊成員LindaHeYi說。“不過，我們目前的共聚物(copolymer)已經能處理小至14nm的圖案中過孔。”
在涂層和蝕刻工藝中使用的溶劑是聚乙二醇乙醚醋酸脂，這是公認可取代傳統溶劑的綠色替代產品。其它正在進行中的SRC專案也正藉由改善不同的聚合物配方，朝使用綠色材料將定向自組裝技術推廣到10nm以下的目標邁進。
這項研究專案同時獨得美國國家科學基金會(NSF)提供的資金挹注。
