Imec is erin geslaagd de defectdichtheid van een directed self-assembly-proces (DSA) te reduceren tot 24 defecten per vierkante centimeter. De patroneringstechniek, die wordt onderzocht ter aanvulling van fotolithografie, lijkt daarmee in rap tempo de vereisten voor industriële productie te benaderen. ‘Gedurende de afgelopen paar jaar hebben we de DSA-defectdichtheid iedere zes maanden met een factor tien weten te verbeteren’, zegt senior vicepresident Procestechnologie An Steegen. ‘We zien geen hindernissen om enkelcijferige defectdichtheden te bereiken.’ Als dat zou lukken, zouden mogelijk zelfs 7-nanometerchips met 193-nanometerlithografie gemaakt kunnen worden.
DSA maakt gebruik van de fasescheiding die ontstaat als twee ‘incompatibele’ chemische verbindingen worden gemengd, zoals water en olie. Bij DSA zijn die twee verbindingen beide een polymeer, die kop-staart aan elkaar zijn gekoppeld tot een zogenaamd blokcopolymeer. Onder bepaalde omstandigheden zoeken gelijksoortige ketens elkaar op en vormen er zich spontaan regelmatige patronen, afhankelijk van de precieze samenstelling en lengte van het blokcopolymeer. Voor chipfabricage staan vooral lijntjes en cirkeltjes in de belangstelling.
Zoals de naam aangeeft, moet de zelfassemblage van blokcopolymeren wel een beetje worden gestuurd om praktisch toepasbaar te zijn. Dat kan via de ondergrond. Met een reliëf van opstaande randjes of een mozaïek van stukjes ondergrond met verschillende chemische affiniteit worden richting en positie van de uiteindelijke patronen gedirigeerd. De afmetingen van deze structuren pakken kleiner uit dan die van de lithografische hulpstructuren.
This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one for just €20 for the first year and enjoy all the benefits.
