亚搏娱乐网页版登陆研究人员通过突破性的嵌段共聚物自组装模式研究扩展了高分辨率光刻能力

2014年2月25日,

新的努力将有助于在亚20纳米分辨率下推进摩尔定律，并降低半导体元件的制造成本

亚搏娱乐网页版登陆(2014年2月26日)麻省理工学院的研究人员在半导体研究公司(SRC)的资助下，引进了新的定向自组装(DSA)技术，有望帮助半导体制造商开发更先进、更便宜的元件。

麻省理工学院的研亚搏娱乐网页版登陆究重点是下一代光刻在半导体制造过程中的问题。193纳米(nm)波长的光刻技术目前用于半导体器件的制造，但在25纳米左右的特征尺寸已经达到极限。电子束光刻可以产生更小的特征，用于制作掩膜，是半导体制造的关键步骤之一。然而，电子束光刻的产量目前还不足以在亚20纳米分辨率的图形大面积。

麻省理工学院的研究表明，特征尺寸在20nm以下的复杂的线条、弯曲和接点模式可以由嵌段共聚物在一个非常简化的模板的指导下进行自组装。本研究解释了如何设计模板来实现期望的模式。电子束光刻技术用于连续生产模板，而嵌段共聚物则以平行工艺填充其余的模板。这种混合工艺比电子束光刻整个图案的速度快五倍或更多。

“我们相信，我们的研究将有助于摩亚搏娱乐网页版登陆尔定律的延续，”丰田材料科学与工程教授卡罗琳•罗斯(Caroline Ross)表示。亚博网站首页“为了增加特定区域内晶体管的密度，晶体管特性的音高应该降低，但制造这种精细而密集的特性所增加的时间和成本变得更加成问题。”我们的研亚搏娱乐网页版登陆究为这个问题提供了解决方案。”

利用嵌段共聚物自组装来产生致密、高分辨率的模式在几年前就被提出并得到了证明，但是没有系统的方法来设计模板来实现复杂的嵌段共聚物模式。麻省理工学院的研究开发了一种简单的方法来设计一个模板，以实现大面积特定的嵌段共聚物模式。虽然这项工作使用电子束光刻来定义模板，但也可以使用其他方法，如带有修边的光刻来制作模板。

嵌段共聚物光刻技术已经出现在半导体行业的自组装路线图上，但这一过程仍处于起步阶段。虽然DSA模式已经在300毫米的晶圆片上得到了证实，但这些早期试验使用的模板是由光刻技术制作的，具有有限的分辨率和对特征几何形状的有限控制。麻省理工学院的过程提供了一条使用相对简单的模板实现更复杂几何图形的途径。下一步的研究将与半导体公司共享，以进行进一步的亚搏娱乐网页版登陆研究。

SRC的纳米制造科学主任鲍勃·哈夫曼说:“对具有更高带宽和更大容量内存的计算处理器的需求继续增长，但随着晶体管和相关互连尺寸的缩小，这些设备的制造成本也在增加。”亚博网站首页“光刻研究，如麻省理工学院亚搏娱乐网页版登陆团队完成的工作是至关重要的，因为所需的特征尺寸在半导体制造规模低于传统的光刻技术可以实现的。”

要了解更多关于麻省理工学院研究的信息，请访问国家科学基金会亚搏娱乐网页版登陆亚博网站首页http://www.nature.com/ncomms/2014/140217/ncomms4305/full/ncomms4305.html。