准备好Nanoimprint吗?

Nanoimprint讨论、辩论和炒作,因为这个词在1996年首次引入。整整20年后的今天,它被更严重的光掩模成本增加和延迟将替代市场。

Nanoimprint光刻是像室温UV固化压印过程。在模板或结构的模具使用电子束或扫描仪,然后按到衬底上的抵制。在那之后,删除模板。在半导体光刻技术,这是一个相对简单的过程相比之下,这就是为什么它吸引了如此多的关注。

分辨率为这项技术已经被很好地记录下来了。但其他关键metrics-throughput、叠加和缺陷密度仍未经证实。,引发了一系列nanoimprint周围活动,尤其是来自佳能和东芝。

佳能的印记非常不同于传统光刻过程。它始于一个模式,它是由喷墨滴的紫外光固化抗拒。模具与理想的模式是降低液体,填充模具。抵抗是治愈的flash紫外线,然后模具是分开的模式。

过程是德克萨斯大学的发明和完善了风险投资启动分子印记。佳能在2014年收购分子印记。从一开始印的挑战是显而易见的。液体迅速蔓延吗?模式可以覆盖在单一纳米?机械成型工艺可以清洁足以产生设备吗?和1 x的模具是没有缺陷吗?

我们与吞吐量在哪里呢?

“我们已经开发出一个集群工具系统有四个印头和四个阶段,“其它Iwamoto表示,副佳能集团高管,在上个月的一次采访中先进光刻技术研讨会。“吞吐量提高了(40×毫米,300毫米晶圆)晶片每小时在2016年到2014年的每小时60晶片。更重要的是,这个平台将在2017年达到每小时80多晶片。

Iwamoto解释了吞吐量的改善来自于更快的填充时间的印记抵制进入模具。减少灌装时间,更快的传播印记液体是必需的。

两种技术被描述在这个会议。一个是小的组合滴水(1 picoliter)和高体积密度。这减少了气泡在填充。另一个是发展的一个新的印记抵制与更快的传播和填充时间。吞吐量,印记一致性和缺陷密度的印记,也提高了设计或发展类金融机构。

“我们确实有一些简单的布局设计规则,”马克Melliar-Smith解释说,佳能纳米技术(原分子印记)的首席执行官。”印液体是敏感的传播模式密度,所以我们需要使用虚拟功能大,就像CMP未成形的区域。我们还需要平的顶部表面类似对景深(景深)193平。”

Melliar-Smith强调,没有额外的限制刻线。“我们的客户不会容忍任何变化。”

一个单独的元素来设计印记drop-pattern管理。“我们开发的软件设计模式匹配的填充模式,消除气泡的捕获,并加快传播步骤,“Melliar-Smith说。

这对改善晶片吞吐量将至关重要。Iwamoto说,每小时200晶片的长期目标将需要更大的印记字段。

覆盖
一块是整个过程的关键是覆盖,这是能力的光刻扫描仪精确对齐并打印各层上的彼此。

“当前混合和匹配覆盖(MMO)为4.8 nm 3σ,和明年的目标是4海里将满足NAND和DRAM生产目标,“Iwamoto说。“2018年MMO将进一步改善小于3.5海里。”

他指出,当前MMO误差包括一个大型晶片失真误差来自于之前石印的水平。减少错误的MMO改进的关键。佳能已经开发了一种叫做高阶校正(的),以及一个新的晶片查克印记。的修正系统使用第二个光源,可以使用数字调制镜装置。局部加热晶片的光线和面具,因为扩张热系数的差异,当地的晶圆变形修正。

他显示数据的减少晶圆变形错误在一个字段从2.5到0.67 nm。“此外,我们开发了一个新的晶片查克改善晶片边缘周围的平面度,使用特殊的工具,来帮助我们来满足生产覆盖规范。”

缺陷
有三个缺陷,佳能是有关面具下,随机过程,过程蛇通常表示为面具生活。”

公司已经展示了五个缺陷为2厘米²xnm一半音高模式,使用口罩由DNP。工程版本的目标是1 percm²,和生产0.1版本每厘米²。

在一个演示东芝显示低1厘米²缺陷的价值观。女士认为,较低的价值衡量东芝可能是在东芝生产环境的反映。这些缺陷的原因是离子污染和困表面泡沫,他们正在缓解。东芝还显示4晶片与不添加重复运行缺陷,一个关键能力。

在演讲,DNP 2 x nm口罩和面罩副本的数据。
他们2 x nm模式1 - 2缺陷/面具使用当前掩码复制工具。一位听众问“你准备生产吗?”
回答“是”。

DNP还显示数据1 x 10 nm部分缺陷/面具。有一个讨论这个问题试图分开2硬掩模造成的空白。

“我有信心1 xnm将很快2 x海里。我们理解问题和DNP进展迅速,“Melliar-Smith说。

Iwamoto强调佳能现在开发一种新的面具复制工具支持对1 xnm大规模生产。

最后,Iwamoto显示结果空气粒子蛇作为面具生活指标。佳能应用材料专业治疗设备的表面和开发了一个印头周围的气幕保护晶片。“结果显示一个面具生活超过1000片,生产目标,“Melliar-Smith说

有两个技术的早期采用者、东芝和海力士。佳能表示,是大批量生产达到临界质量。“我们必须从小事做起,成长,”Melliar-Smith说。“今天,我们可能没有带宽为更多的客户。如果我们能继续显示进展,其他客户会感兴趣,如果我们能得到缺陷另一个100 x,我们甚至可以使用逻辑。”

EUV也取得进展,但可能只有1代之前添加多模式或更大的NA。“我们认为印记有长期的未来与分辨率低于10海里,没有散粒噪声,最小的布局的限制,和更大的潜在增加吞吐量字段与光学、那是不可能的”他说。

长时间的发展
Tatsuhiko Higashiki,东芝的研发中心,开始印程序内部东芝十年前。

“十年前,我被我的同事们,帮助他们找到一种模式30 nm音高和下面,这是除了沉浸在那个时候,和多模式EUVL没有被开发出来,“Higashiki说。“我是研究高分辨率光刻类似干涉光刻技术对整个300 mm晶圆面积。然而,技术只能暴露密集模式。分子印记突然拜访我,我看到了一种创建小型测试结构使用相对廉价的工具,所以我们开始Imprio 200系统。当时我没有想象印记可以用作高容量生产工具”。

到2011年2月学报先进光刻技术会议上,有论文由东芝报告结果使用MII系统。信息产业部报道航运一个印记模块被集成的设备合作伙伴。佳能报道评价信息产业部的体系。

2014年2月,佳能宣布收购分子印记的半导体业务。在2015年2月,东芝与SK海力士签署了一份最终协议的联合开发下一代光刻技术,针对实际使用在2017年。

“去年,东芝在SPIE2015,我们尝试了工作记忆装置,与关键层图案使用佳能印记ADT(先进开发技术)的工具。“我有信心印记为未来的模式解决方案,“Higashiki说。“今天我们有50家公司供应链的参与印记。我们已经添加了几个印ADT佳能平台上的工具与信息产业部印记。”

东芝讨论了增长的生态系统,今天包括Shibaura(面具腐蚀装置),NuFlare (EB作家和面具检查),以及佳能、电话,Zeon,托托,富士胶片和JSR。

但还有更多的工作要做,Higashiki指出。“生产运行在内存中,今天的缺陷密度5厘米5 x²必须降下来。这仍然是100 x高于逻辑所需的水平。宽容是更高的缺陷的直接结果误差校正软件运行在内存中。包裹将在2到3海里将内存足够好。”

模板还需要很多工作作为决议还要求很高,扭曲和缺陷。这需要访问一组非常专业的工艺设备才能成功。

有关的故事
在雷达下学报
数十亿的投资
一对一:Hayashi直