下一代光刻技术在哪里?

半导体工程坐下来讨论光刻和格雷格•麦金太尔光掩模技术和先进模式部门主任Imec;哈里·莱文森高级研究员和高级技术研究主任GlobalFoundries;Uday Mitra副总裁和腐蚀的业务战略和营销主管单位和模式模块应用材料;Hayashi直,研究员戴日本印刷(DNP);的首席执行官d2。以下是摘录的谈话。第一部分,点击在这里。

SE:从技术上讲,193海里浸泡不是下一代光刻技术(天然气凝析液),但它仍然是主力在工厂。有哪些的问题与产业延伸193海里浸泡和多模式从16 nm / 14 nm 10 nm和也许超出了?

莱文森:我们都是看到某些问题。一个周期是一个大问题。如果我只是添加大量的屏蔽措施,它只是意味着我现在需要几周对于每个学习的周期。如果你需要10到20周期的学习收益,你需要一个额外的三个或四个周,你看着一个额外的一年开发周期需要的产量。它要花更长的时间才能通过每个学习的周期。这是一个因素。这是一个使用EUV大动力。你可以做所有这些多个模式的步骤。这只是非常具有挑战性。你必须把很多聪明的工程师。 But at some point, you might have to decide life would be easier if you could do it with one exposure with EUV.

SE:所以我们真的可以扩展多远193海里浸泡和多模式?

莱文森:当然可以,自对准四模式是我们都感觉很舒服。你看有距20海里。这是我们可以看看,说:“我们可以通过加强我们使用当前进程。作为一个行业,我们都很擅长收紧过程。这还有很长的路要走。然后,回到这个:“我可以让那些漂亮的线条和空间非常紧张的。但是我需要多少削减和的位置是什么。我可以让球。这些沉积工具之类的东西可以缩小尺寸。但接触孔对这些维度更具有挑战性。“再一次,这就是压力将是如果我们想做光。

密特拉:你也可以看看内存行业。他们经历了一些痛苦。现在有点简单。在平面与非方面,例如,供应商和多模式去15和16 nm。在这种情况下,行/空间可以用多模式。现在,当然,NAND闪存供应商3 d NAND或V-NAND。DRAM,另一方面,即将的几个挑战扩展平面DRAM 20 nm和超越。覆盖和边缘位置的因素。它影响产量和扩展。模式正在成为一个大问题,尤其是负担得起的模式。 In logic, meanwhile, you can do multi-patterning, especially for line/space. But when you do the cuts, it becomes tricky.

莱文森:当然,将继续对半导体器件的需求很长时间了。有对设备的需求增加的功能。您可以使用光学一会儿没有EUV。但也有与EUV主要优势。我们可以使用。

SE:有人说如果EUV忽略了窗口在5 nm左右,该行业可能需要求助于193海里浸泡和自对准八倍的模式(SAOP)。SAOP甚至可能吗?

麦金太尔我不认为任何人会说我们不能。我相信几年前人们认为我们永远不会到达SAQP。所以SAOP可能是可行的。如果你是做SAOP,你看着sub-20nm沥青类型值。通过,削减和块,你看7、8、9或谁知道多少曝光193海里的世界。经济上,很难想象,没有EUV这将是可行的。所以,SAOP可能会奏效。它可能或EUV SADP。但是为了削减,块,通过EUV将至关重要。

密特拉:有一些经济问题。也有覆盖。假设你有五个风险敞口。你必须使一个到另一个。这是一个噩梦。

麦金太尔:有很多方式模式集成创新的过程。例如,而不是仅仅做litho-etch然后另一个litho-etch,你可以像添加垫片周围帮助self-align一个过程到另一个。有一个数组的这些技巧你可以做自动对准。

密特拉:你听说spacer-over-spacer等技术。因此,也有很多新材料和电影。,你将需要高度选择性去除技术,精确控制。

SE:随着行业继续扩展光,这是什么意思的光掩模的方程?

哈亚希:193年的扩展我面具每层数量将会增加。这是一个挑战对于我们交货时间。同时,他们需要一个非常紧密的覆盖精度控制。与此同时,布局正在向1 d。OPC的特性是在每一层有点放松。但就像我说的,层数增加。所以总写时间和一层检查时间很长。但客户预计类似的成本一层。所以这对我们来说是一个挑战。

》在接触层:挑战更。直到EUV出现,或其他的选择,这将是一个挑战洞或削减。所以,你可能需要非常复杂的OPC。可能需要有更多的复杂形状的面具。反过来,这将需要基于仿真的处理。这是我们如何看待它直到EUV上演。

哈亚希有其他问题。例如,它并不容易继续这样类型的资本支出的投资,特别是对商人面具商店。很难以使这些自己巨大的资本投资。也许解决方案是与他人共同合作。

SE:让我们切换到一个天然气凝析液技术定向自组装(DSA)。与D是怎么回事SA吗?

麦金太尔:已经有一系列DSA活动在过去的几年里。的门槛做研究DSA是不同的。你不需要新的工具。你可以与我们的基础设施。它允许人们去探索这个空间并使用DSA想出的新方法。DSA已经成熟了一点,我们至少可以理解更多的潜在能力。它仍然有我们需要解决一些重大的挑战。Defectivity是主要的一个。我们还需要想办法DSA融入设计的世界。同一个世界,创建大约193纳米光刻技术。 That said, there are still a few potential applications for it. The most likely initial one could be in the memory sector with what Imec calls the ‘Chips Flow’ process. It’s basically creating hexagonal arrays of holes. You can do that with a fairly simple DSA process, instead of using multiple-crossed lithography like SADP or SAQP. This could give you a potential cost saving for the memory industry. In addition, this could perhaps withstand the defect levels that DSA has now. Beyond that, there are logic applications. It could be vias. We‘ve talked a lot about the need to create small holes. DSA is very good at making small holes. The challenge is to make them in particular arrangements. This isn’t easy. And line/space patterns can be created with DSA. Again, defectivity is the biggest challenge from a logic perspective. But if we can get past that, it could be a cost-effective alternative to something like SADP.

莱文森对逻辑:有特殊的挑战。获取我们需要的类型的萎缩,我们发现我们需要超过一个音高。与DSA线/空间模式是有问题的。同样,当你试图用它来联系和通过层,得到的非周期结构在随机逻辑。也有很多工作上的光刻技术设计共同的一面使这项工作。需要更多的工作发生在创建一个低缺陷过程在晶片上。仍然有很多实质性的问题。

SE:当DSA会和最初的应用是什么?

》:在我们最近eBeam主动调查,我们问受访者技术是最自信的。受访者最信心EUV。Nanoimprint是第二。DSA是在那之后。

麦金太尔:去年我们举办第一届DSA研讨会。在调查出来的这个事件中,似乎有一个很好的迹象,人们认为DSA可以看到首次使用在未来两至五年。我解释这可能意味着在记忆领域。DSA可以用来创建六角形阵列电容式模式。它可能发生在两年内取代SADP交叉技术。在四或五年,它可以取代SAQP,这可能会非常昂贵。

密特拉:内存可能是第一个插入点,因为在这些设备的冗余。这可能是达利克,甚至一些较新的记忆。

麦金太尔:如果DSA一切发生的时候,你会看到一个混合化疗和制图外延法流程流。孔,你可以使用一种chemo-epitaxial支柱形成的过程。或者你可以围在graphoepitaxial模板的方法。它们有不同的应用程序和有利弊。但他们都非常今天在桌子上。

SE:下一代DSA材料,有时被称为高气?

麦金太尔:在高气有不错的进展。例如,我们曾与芝加哥大学最近的一篇论文和托托。我们添加了一个离子液体PSMMA材料。基本上,他们创建一个更强大的实体变成一个高气。所以,你可以做sub-10nm半个球场成像的好处拥有相同的材料,我们通常使用。它仍然是非常在研究阶段、可行性研究阶段。事实是我们不需要这些维度在这一点上。这仍然是几年。

SE:还有问题吗?

麦金太尔:DSA有时候有问题,它可以使东西太小了。典型的维度,我们将与标准PS-PMMA 28 nm沥青类型的材料。但你可以远低于10 nm半个球场。人展示了DSA 4或5 nm。这是所有的问题如果你能很好地限制它。这也是一个问题如果你能洞形成一个很好的方式。如果你不能把它得够紧,然后开始移动你的洞。

》:因此,位置精度就会成为一个问题。

哈亚希:但即使这样,我们需要一个过程。

麦金太尔:DSA使洞。对于削减,需要小缝。它是有用的细长孔。DSA使完美的圆洞。对于某些应用程序,这很好。对于其他应用程序,它是具有挑战性的。然后,您必须考虑设计在DSA。你必须从基础开始,设计在DSA的世界。行业要做吗?很难说。

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