比利時(shí)納米電子創(chuàng)新中心imec和日本化學(xué)公司三井化學(xué)宣布建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，將下一代EUV半導(dǎo)體光刻系統(tǒng)的關(guān)鍵組件商業(yè)化。

此次合作的重點(diǎn)是EUV膜——一種薄而透明的膜，可以保護(hù)EUV光掩膜在生產(chǎn)過(guò)程中免受潛在污染。imec和三井的合作旨在將基于碳納米管的新薄膜設(shè)計(jì)在2025-2026年內(nèi)投入商業(yè)生產(chǎn)，這樣可以和提高EUV光刻光源功率的計(jì)劃同步。

薄膜保護(hù)

由于需要在半導(dǎo)體集成電路上以更小的尺寸封裝更多的特性，EUV光刻技術(shù)得到了爆炸式的發(fā)展，從而使摩爾定律盡可能長(zhǎng)久地發(fā)揮作用。EUV光刻設(shè)備市場(chǎng)主要由荷蘭巨頭ASML擁有，該公司生產(chǎn)銷售先進(jìn)、復(fù)雜的機(jī)器，通過(guò)向熔錫液滴重復(fù)發(fā)射二氧化碳激光脈沖，產(chǎn)生13.5 nm的EUV光，從而產(chǎn)生輻射EUV光波長(zhǎng)的等離子體。然后，EUV輻射通過(guò)專門的光學(xué)器件分流到掃描儀上，用于納米尺度的光刻圖案。

這些光刻的超小尺寸特征增加了保護(hù)EUV使用的昂貴光罩免受雜散粒子污染的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于某些應(yīng)用，每個(gè)光罩可能要花費(fèi)數(shù)十萬(wàn)美元。在實(shí)際生產(chǎn)中，這種污染會(huì)嚴(yán)重影響良率。EUV薄膜，大部分對(duì)EUV光是透明的，放置在掩膜上以提供所需的保護(hù)。

直到幾年前，ASML本身還是EUV膜的唯一供應(yīng)商，但它最近將這些膜的組裝和生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到了三井化學(xué)。選定的其他供應(yīng)商也為EUV光刻終端用戶銷售薄膜。

基于CNT技術(shù)

imec和三井的合作旨在制造適應(yīng)下一代EUV光刻技術(shù)的薄膜，該技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)是到2025-2026年功率超過(guò)600 W，以實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的納米級(jí)光刻。這些組織的目標(biāo)是利用碳納米管(carbon-nanotube, 簡(jiǎn)稱CNT)技術(shù)來(lái)提高膜的性能。

根據(jù)imec和三井的新聞稿，基于CNT的薄膜透射率超過(guò)94%，具有非常低的EUV反射率，并且可以承受超過(guò)1000 W的EUV功率水平。基于碳納米管的薄膜也具有很強(qiáng)的物理強(qiáng)度，不僅對(duì)用于實(shí)際光刻的EUV光透明，而且對(duì)用于光刻結(jié)果檢測(cè)和質(zhì)量控制的某些系統(tǒng)中的深紫外(DUV)波長(zhǎng)也透明。

“興趣濃厚”

根據(jù)安排，三井“將imec基于CNT的基礎(chǔ)薄膜創(chuàng)新整合到三井化學(xué)的CNT薄膜技術(shù)中，以實(shí)現(xiàn)全面的生產(chǎn)規(guī)格”，以便在2025-2026年內(nèi)過(guò)渡到更高功率的EUV系統(tǒng)。該合作將包括“imec為三井化學(xué)的商業(yè)化提供咨詢和EUV掃描儀驗(yàn)證”。三井和imec表示，基于CNT薄膜的特性“引起了在大批量生產(chǎn)中使用EUV光刻技術(shù)公司的強(qiáng)烈興趣”。

imec高級(jí)副總裁Steven Scheer在新聞發(fā)布會(huì)上表示，imec多年來(lái)一直致力于提高CNT膜的能力，“相信我們?cè)贑NT膜的計(jì)量、表征、特性和性能方面的深入知識(shí)將加速三井化學(xué)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。我們希望共同將CNT薄膜投入生產(chǎn)，用于未來(lái)幾代的EUV光刻。”

審核編輯：劉清