位于比利時魯汶的歐洲研究機構 IMEC 日前公布了定向自組裝(directed self-assembly, DSA)制程，據稱能改善光學與超紫外光微影技術，并已在IMEC 試點晶圓廠中安裝了300mm相容的生產線。
IMEC預計在今年2月12~16日于美國加州舉辦的SPIE先進微影大會中，公布如何成功實現DSA技術的細節(jié)。

DSA是運用材料內部的自然機制來產生有序結構。在這些材料內部的自然機制中，如在高分子材料中形成的條紋狀結構，可透過改變化學成份來適當地調整，使其實現奈米級功能，進而能被用來強化光學和超紫外光(EUV)微影。

IMEC是透過和美國威斯康辛大學(University of Wisconsin)、AZ Electronic Materials和Tokyo Electron Ltd.公司合作，完成了從實驗室到相容于晶圓廠流程的DSA制程。此一合作的主要目的，是要讓DSA達到可量產的目標。

定向自組裝(DSA)DSA是圖形技術的替代選項之一，它可藉由使用嵌段共聚物(block copolymer)來實現倍頻。當以適當的預圖形模式連結時，便可直接指示圖案方向，整體而言，DSA有于減少最終印刷結構的間距。此外，DSA也能用于修復缺陷和修復原有印刷使其更加均勻。

在結合EUV微影技術后，這種修復功能便顯得更加有用處，因為它能在關鍵尺寸(critical dimensions)中由區(qū)域性變異(local variation)加以表征。


上圖顯示以80nm間距預圖形為基礎，運用193nm浸入式微影技術，在移除PMMA后，透過DSA在28nm間距上形成的14nm聚苯乙烯線(polystyrene lines)，并同時展示了在預圖形(右)修復200nm間隙的能力。 (資料來源：IMEC)

IMEC目使用一部來自Tokyo Electron的DSA涂布/顯影機，以及用于無塵室內，為晶片制造商提供的DSA材料和圖案轉移與計量系統(tǒng)。該無塵室內部還設置了248nm和193nm的干式和浸入式光學波長掃描器，以及EUV微影設備。

“此次發(fā)布的DSA制程，讓我們得以再次向193nm浸入式微影技術的極限推進，并克服了部份EUV微影技術的關鍵問題。同時，這也讓我們能夠再次挑戰(zhàn)摩爾定律的極限，”IMEC微影總監(jiān)Kurt Ronse在一份聲明中表示。

而在同一份聲明中，威斯康辛大學教授Paul Nealey指出，“Juan de Pablo和我，以及威斯康辛大學的團隊都很高興有機會與和IMEC合作。我們的合作展現了前所未有的成果，成功整合了DSA技術和相關的制造工具以及材料，讓大家知道DSA不僅限于學術研究，它還具備極大應用潛力，同時也為我們的學生提供了更多學習機會。我們很高興能與IMEC合作，推動這個我們已經投入15年時間進行研究的技術邁向商業(yè)化。”

這項研究是IMEC先進微影計劃的一部份，現已能提供給該機構的核心CMOS合作夥伴，包括Globalfoundries、英特爾(Intel)、美光(Micron)、松下(Panasonic)、三星(Samsung)、臺積電(TSMC)、爾必達(Elpida)、Hynix、富士通(Fujitsu)和索尼(Sony)。

編譯： Joy Teng

(參考原文： IMEC announces directed self-assembly process line ，by Peter Clarke)