定向自组装的发展势头

在去年的有先进光刻技术研讨会,定向自组装(DSA)抓住了聚光灯下的芯片制造商提供了第一次看到他们最初的工作和结果的技术。

结果是惊人的,从而推动DSA从好奇心项可能的模式为下一代设备解决方案。事实上,去年GlobalFoundries、IBM、英特尔和三星证明测试芯片使用DSA,补充和破坏性的模式技术,使细球通过使用自组装嵌段共聚物。

在今年的学报的事件,然而,这是一个不同的故事。事件出现大量的DSA文件,但IBM是唯一的芯片制造商,讨论测试芯片。GlobalFoundries和英特尔给报纸,尽管演讲与DSA-enabled芯片。和三星莫名其妙地在最后一分钟取消了其预期的纸DSA。

那么,该行业放弃DSA吗?不。DSA是取得显著的进步,在市场上获得动力。在学报,例如,英特尔和其他人组成了一个新的DSA财团。此外,GlobalFoundries, IBM、三星和台积电仍在DSA在研发工作,但供应商保持卡片靠近背心。

不过,芯片制造商之间的共识是,DSA可以准备大批量生产在7或5 nm。“英特尔谈论介绍5 nm节点。我觉得记忆的人可以介绍它更快,也许在2015年到2016年,“CEA-Leti哔叽特德斯科说,光刻技术项目经理,这也是新DSA财团与英特尔的一部分。

和之前一样,该行业仍让其DSA武器的问题。仍然存在的问题缺陷,集成方案和设计基础设施。直到问题得到解决,风险规避的芯片制造商不愿把DSA投入生产。

“人们越来越重视DSA,”说此人Sekiguchi,公司副总裁、副总经理东京电子有限公司(TEL)的一个关键供应商的跟踪和其他DSA设备生产。“DSA仍对未来的东西。还没有在一个地方人舒适的插到制造业。但是,它是一个严重的竞争者。有足够多的人有足够的影响力让它发生。”

但DSA确实面临着激烈的竞争。只是一个和多个模式竞争计划10纳米。其他候选人包括传统的多重曝光方案。新人是自对准双模式(SADP)和自对准四模式(SAQP)。

SADP / SAQP,这使得NAND规模1 xnm节点政权,现在进入逻辑空间。“自对准双重模式上来很快(在NAND),”Christopher下院议员说,技术人员在应用材料的成员。“如果这是一个指标,如果指标统一整个行业,这将把地毯从DSA下。”

DSA是什么?
DSA不是下一代光刻技术(天然气凝析液)工具本身,而是这是一个互补的技术。pre-pattern一起使用时,自动将嵌段共聚物的方向,最终打印的DSA可以减少螺距结构。

DSA也破坏和威胁现状,因为这个过程不依赖昂贵的光刻技术。事实上,DSA利用现有光刻工具。所有关键处理步骤是在晶圆片进行跟踪系统。

使用193 nm浸没式光刻,DSA显示了模式结构的能力降至12.5纳米。行业也正致力于新一代高气材料,这可能会延长技术超越12.5 nm,从而推出极端紫外线(EUV)光刻技术的必要性。

从某种程度上讲,不过,DSA不会出现直到7海里。在7海里,行业观察沿着两条路径之一patterning-EUV具有多个模式或193海里浸泡与多个模式。

这个行业会更喜欢使用EUV 7海里,但EUV将处理晶片低于其目标波长为13.5 nm。理论上,EUV需要多个模式方案。但事实上,EUV双模式是每个晶片的成本的2.5倍,相对于193海里浸泡双模式,根据斯蒂芬•Renwick演讲尼康资深研究科学家。

另一种昂贵的选择是延长193海里浸泡和多个模式7海里。对EUV和193海里浸泡,有三种类型的多个模式方案。第一类是传统的多重曝光计划,如litho-etch-litho-etch(乐乐)。第二种类型包括SADP和SAQP。最后,DSA是匹黑马。

使它更复杂,每个多个模式方案争夺一个不同的逻辑结构的一部分。在逻辑中,有四个关键部分需要patterning-fin /行为;门;金属;并通过。DSA是竞争与其他方案鳍,金属和通过。

只是何时何地DSA会出现仍然热烈讨论的话题。“DSA有潜力,但它只有一些有限的应用程序,”迪恩·弗里曼说,Gartner的分析师。“接触孔,看起来有一些可能性。线条和空间,我不确定它已经应用在相当一段时间。”

其他人有不同的观点。“我们是在良好的状态(DSA)过程准备7海里,“Moshe Preil说,新兴的经理在GlobalFoundries光刻技术和工具。“最自然的早期采用DSA鳍层,甚至聚层,因为这是单向的。这些天在7海里最大的问题是将金属单向还是会保持双向吗?如果它是单向的,我们可以保持一个球场上吗?在任何情况下,我们真正需要的是大量的工作在设计方面有人算出如何设计工作与这些模式和设备准备好7海里。”

还有一些人则更加乐观。DSA流程步骤少于其他多个模式方案,使其更具成本效益的解决方案,首席技术官拉尔夫Dammel说阿兹电子材料。“仍有很多事情必须团结起来,”Dammel说。“我们有望看到实现试点行DSA的今年上半年。我们谈论的是实际设备和完全集成的流程。”

DSA能突破
事实上,奥尔巴尼纳米技术、CEA-Leti、IBM和Imec最近设立研发试点行DSA。最新的试点行目前被PLACYD设置,一个新的欧洲资助的财团。它包括,阿科玛双氧水有限公司遵循严格的荷兰阿斯麦公司CEA-Leti、英特尔、导师图形和意法半导体。

飞行员线将建立在法国的阿科玛双氧水有限公司遵循严格的研究中心。最初,飞行员线将使用DSA的阿科玛双氧水有限公司遵循严格的材料。高气材料将在以后的开发阶段。此外,该小组将开发一个DSA的基础设施,其中包括计量工具和EDA软件,CEA-LETI的特德斯科说。

DSA也在其他方面取得进展。在学报,例如,GlobalFoundries了一步与DSA-defects解决最大的问题之一。去年,GlobalFoundries建立DSA奥尔巴尼纳米技术研发线。使用化学外延流,该公司还展示了一个三烟囱,28纳米硅鳍结构。

有两种类型的DSA flows-graphoepitaxy和化学外延。在制图外延法,指导结构spin-coated,冲洗并再次spin-coated共聚物用一个跟踪系统。然后蚀刻共聚物自组装和指导。在化学外延,自组装是遵循lithographic-determined化学模式。

在DSA,有两种类型的defects-topological和埋葬。拓扑缺陷往往是顶部的结构和相对容易找到。行业已经找到一种方法减少这些缺陷通过调整流程流。“埋藏缺陷,另一方面,非常麻烦,”说GlobalFoundries Preil。“这些缺陷明显集群在中性层下面的线。我们将这些缺陷称为豆荚,因为他们真的像豌豆荚排队。”

埋藏缺陷难以根除。然后GlobalFoundries, AZ电子材料做了什么可能是一个重大突破。研究人员改变了底层的中立中性层的材料。“阿兹改变中性层更中立。的缺陷实际上走了。它从四个一千倍的缺陷。和缺陷没有重复性质的豆荚,”他说。

研究人员还发现最初的问题的根源。“发生了什么是PMMA吸本身到底层比它应该稍微难一点。这取代聚苯乙烯,然后我们没有地方,形成这些豆荚桥梁,”他说。

GlobalFoundries也奠定一些下一代高气材料,将规模超出12.5海里。“圆柱嵌段共聚物得到了很多的关注,“Preil说。“使用这些材料的好处是降低界面粗糙度和高腐蚀对比。他们有内在缺陷水平较低。现在,不利的一面是,有一个蚀刻的集成问题。轮缸,变成矩形腐蚀是一个挑战。如果你想薄板结构,可以做到的。但仍然有很多不成熟。”

在高气方面,GlobalFoundries使用两个所谓的硬制图外延法流方面取得了一些进展。”一个叫litho-etch DSA(流),我们打开了弧模式,然后放下DSA材料。所以anti-reflection涂层充当导游。我们有不错的三倍,”他说。“另一个过程称为SADP DSA,我们做了一个常规的侧壁沉积。然后,我们使用了井壁模式来限制DSA。”

与此同时,在另一个突破,电话处理模式证明了能力转移过程有严格的规范,从而使DSA-enabled芯片离现实更近一步。

使用今天的PS-b-PMMA材料、电话使用阿兹电子材料的工艺流程为了转移模式tri-layer堆栈。在最初的蚀刻步骤,电话看见一个直线边缘粗糙度(l) 2.2海里。传输过程后,电话结束了一个l 1.5海里。“这1.5 nm数量在制造这些特性的目标,”Mark索穆威尔,道说高级光刻技术专家在电话。

然而,仍然被认为是多么设计社区将拥抱DSA。“在DSA的第一个应用程序,你可能会限制设计,“说阿基》d2的董事长兼首席执行官。

总之,DSA仍是一个有前途的技术,但它不会为所有人设计。“我看到DSA成功,”》说。“但这是不会被大家所做的一切。它主要是用于一个特定的目标。”