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解決黃光技術成本挑戰 默克提出DSA代替微影材料
 

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

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微影(lithography)扮演半導體製程中最重要的流程,通常占全體製程40%~50%的生產時間。隨著電晶體大小持續微縮,微影技術需製作的最小線寬(pitch level)也被為縮至極短波長才能製成的程度,從採用波長365nm的UV光,到波長248nm及193nm的深紫外線光(DUV),甚至是波長10~14nm的極紫外線光(EUV),微影技術正面臨前所未有的挑戰。

DSA材料是強迫互斥的材料規則排列的革命性技術,在半導體製程中使用DSA材料,可減少20%的生產成本。(source:merckgroup.com)
DSA材料是強迫互斥的材料規則排列的革命性技術,在半導體製程中使用DSA材料,可減少20%的生產成本。(source:merckgroup.com)

在2019 SEMICON Taiwan展會期間,全球生化與科技大廠默克(MERCK)以特用材料供應商的角度剖析今年半導體市場,並提出以「定向自組裝材料(DSA,Directed Self-Assembly)」代替微影材料的創新解決方案,將大幅降低未來半導體節點的製程成本。

定向自組裝材料(DSA,Directed Self-Assembly)是創新的微影圖形化解決方案,利用嵌段共聚物(BCP,Block Copolymer)形成晶片上的單線寬(single pitch)圖形線路。目前市場上的光阻劑(PR,photoresist)架構為無規聚合物(random copolymer),不同分子隨機排列,而新材料DSA不同,其採用BCP架構,強迫不同分子自行規則排列。

默克特用材料事業體半導體科技全球負責人、執行副總裁連安南(Anand Nambiar)表示,DSA材料是強迫互斥的材料規則排列的革命性技術,這項技術已歷經十年的研發,而目前半導體的技術節點已發展至線寬可縮小至20nm甚至更短,微影技術應用的光源波長勢必巨幅縮減,而EUV技術費用高昂,DSA材料便能替代部分微影材料,甚至能達成較EUV技術更佳的效能。

他進一步說明,DSA材料可應用在邏輯、記憶體和感測等不同元件上,支援的線寬範圍為60-20nm,能因應未來市場的客製化需求。目前DSA材料正朝著支援多線寬(multi-pitch)同時曝光的方向發展,將來搭配EUV技術定義圖形化的框架(boundary),DSA材料能在定義完成的框架內自行配相。根據科技創新研究中心imec提供的資料,在半導體製程中使用DSA材料,可減少20%的生產成本。

成立於1668年的默克集團也有351年的歷史,是目前最古老而強大的國際企業之一;默克集團在台將近30年,日前才與經濟部共同簽署投資合作意向書(LOI,Letter of Intent),也代表將規劃更一步在台部署其先進材料的研發和製造。

此外,今年第五屆DSA論壇將在10月16~18日在米蘭舉行,義大利國家研究委員會(CNR)、比利時校際微電子中心(imec)、法國電子暨資訊技術實驗室(CEA-Leti),以及美國國家標準暨技術研究院(NIST)將繼續合作研發半導體創新材料DSA。

關鍵字: 微影  DSA  默克 
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