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解决黄光技术成本挑战 默克提出DSA代替微影材料
 

【CTIMES/SmartAuto 吳雅婷 报导】   2019年09月19日 星期四

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微影(lithography)扮演半导体制程中最重要的流程,通常占全体制程40%~50%的生产时间。随着电晶体大小持续微缩,微影技术需制作的最小线宽(pitch level)也被为缩至极短波长才能制成的程度,从采用波长365nm的UV光,到波长248nm及193nm的深紫外线光(DUV),甚至是波长10~14nm的极紫外线光(EUV),微影技术正面临前所未有的挑战。

DSA材料是强迫互斥的材料规则排列的革命性技术,在半导体制程中使用DSA材料,可减少20%的生产成本。(source:merckgroup.com)
DSA材料是强迫互斥的材料规则排列的革命性技术,在半导体制程中使用DSA材料,可减少20%的生产成本。(source:merckgroup.com)

在2019 SEMICON Taiwan展会期间,全球生化与科技大厂默克(MERCK)以特用材料供应商的角度剖析今年半导体市场,并提出以「定向自组装材料(DSA,Directed Self-Assembly)」代替微影材料的创新解决方案,将大幅降低未来半导体节点的制程成本。

定向自组装材料(DSA,Directed Self-Assembly)是创新的微影图形化解决方案,利用嵌段共聚物(BCP,Block Copolymer)形成晶片上的单线宽(single pitch)图形线路。目前市场上的光阻剂(PR,photoresist)架构为无规聚合物(random copolymer),不同分子随机排列,而新材料DSA不同,其采用BCP架构,强迫不同分子自行规则排列。

默克特用材料事业体半导体科技全球负责人、执行??总裁连安南(Anand Nambiar)表示,DSA材料是强迫互斥的材料规则排列的革命性技术,这项技术已历经十年的研发,而目前半导体的技术节点已发展至线宽可缩小至20nm甚至更短,微影技术应用的光源波长势必巨幅缩减,而EUV技术费用高昂,DSA材料便能替代部分微影材料,甚至能达成较EUV技术更隹的效能。

他进一步说明,DSA材料可应用在逻辑、记忆体和感测等不同元件上,支援的线宽范围为60-20nm,能因应未来市场的客制化需求。目前DSA材料正朝着支援多线宽(multi-pitch)同时曝光的方向发展,将来搭配EUV技术定义图形化的框架(boundary),DSA材料能在定义完成的框架内自行配相。根据科技创新研究中心imec提供的资料,在半导体制程中使用DSA材料,可减少20%的生产成本。

成立於1668年的默克集团也有351年的历史,是目前最古老而强大的国际企业之一;默克集团在台将近30年,日前才与经济部共同签署投资合作意向书(LOI,Letter of Intent),也代表将规划更一步在台部署其先进材料的研发和制造。

此外,今年第五届DSA论坛将在10月16~18日在米兰举行,义大利国家研究委员会(CNR)、比利时校际微电子中心(imec)、法国电子暨资讯技术实验室(CEA-Leti),以及美国国家标准暨技术研究院(NIST)将继续合作研发半导体创新材料DSA。

關鍵字: 微影  DSA  默克 
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