由半導體研究公司(Semiconductor Research Corp., SRC)所資助的一個研發(fā)團隊日前宣布，已經(jīng)開發(fā)出一種新穎的自組裝技術，該技術之前僅在實驗室進行實驗，但現(xiàn)在已經(jīng)能針對 14nm 半導體制程完善地建立所需的不規(guī)則圖案了。
藉由解決晶片微縮過程中一項艱難的微影挑戰(zhàn)──即連接半導體和基板的微型接觸過孔──這些史丹佛大學(Stanford University)的研究人員展示了一款22nm的實作電路，聲稱可朝14nm轉(zhuǎn)移，而且還能直接朝10nm以下節(jié)點發(fā)展。

“雖然也有其他研究單位證實了自組裝的規(guī)則圖案，”負責帶領史丹佛大學SRC先導研究團隊的Philip Wong說。“然而，這是首次針對未來次22nm晶片上的標準單元庫，成功地運用定向自組裝(DSA)建構所需的關鍵接觸孔。



Wong的研究小組所開發(fā)的半導體不僅僅是測試架構，它是一款真正的22nm的實作電路，展示了DSA可用在未來的邏輯或記憶體晶片中所需的任何不規(guī)則圖案。該研究小組還證明了他們已經(jīng)能應對模式中的缺陷問題，而且能維持整個晶圓的高解析度和超精細功能。

“我們看到了Wong針對先進制程節(jié)點所需的接觸過孔所獲得的關鍵性進展，而這正是當前業(yè)界面臨的最艱困挑戰(zhàn)，”SRC的奈米制造科學主管Bob Havemann說?！癢ong還使用了環(huán)保材料來進行開發(fā)，這也是另一個需要克服的障礙?！?br>
史丹佛大學首次使用了標準微影技術來為需要建構接觸過孔的區(qū)域形成圖案，使用的線寬可以是最終接觸孔尺寸的兩倍。如果接觸孔對的間距是22nm，那么模版便可能會蝕刻出一個50nm長的橢圓型壓痕。接下來，第二步驟是在晶圓上沉積自組裝嵌段共聚物(block-copolymer)，而且只活化壓入?yún)^(qū)域(indented areas)。透過精心制定共同聚合物的兩個部分，便可自組裝到需要以極密集間距蝕刻22nm過孔的精確圖案位置。

“根據(jù)目前的展示，我們已經(jīng)能夠蝕刻22nm孔的不規(guī)則圖案了，”該研究團隊成員Linda He Yi說?！安贿^，我們目前的共聚物(copolymer)已經(jīng)能處理小至14nm的圖案中過孔?！?br>
在涂層和蝕刻制程中使用的溶劑是聚乙二醇乙醚醋酸脂，這是公認可取代傳統(tǒng)溶劑的綠色替代產(chǎn)品。其它正在進行中的SRC專案也正藉由改善不同的聚合物配方，朝使用綠色材料將定向自組裝技術推廣到10nm以下的目標邁進。

這項研究專案同時獨得美國國家科學基金會(NSF)提供的資金挹注。

編譯： Joy Teng

(參考原文： SRC clears path to 14-nm with directed self-assembly ，by R. Colin Johnson)