两年前,一个奇怪的技术一直在大约20年的学术研究提出了一种半导体应用程序无关的一篇论文中,有平作为一种推动光刻。第二年有74篇论文,这是不可避免的在今年的学报平。

技术是“定向自组装”(DSA)。这是一个完整的离开所有其他的石印的想法一直跳跃在我们等待)的消亡193 nm液浸式光刻技术和b) EUV准备生产。尽管如此,在现实中,它并不重要具体使用光刻技术:通过倍频只是利用你所拥有的,就像double-patterning所做的事。事实上,有这方面的倾听不仅要多模式,而且一些更有机的倾向碳纳米管以及一维线切割的使用互补的电子束光刻技术。

我有机会更深入地讨论这一问题imec的库尔特·Ronse。基本思想是源于这一事实有有机化合物不会混合,经历自然”相分离。“鉴于混合应用在薄膜表面,这些所谓的“将嵌段共聚物加“自发不混合;有一个自然的“周期性”或“丛”发生的大小。结果往往会看起来像一个指纹——随机漩涡和曲线等,由交替平行弧的两个聚合物。这种倾向等混合发展模式被称为自组装,因为所有你需要做的就是应用材料和它负责创建结构。

当然,做简单的这种方式,结构不确定性或可重复的(假设一个超纯中性表面的聚合物)。和模式的有机形状不立即建议任何使用构建电路。幸运的是,该系统适合的建议。

如果偏差材料设置在一条直线,然后最后一排平行线,两段共聚物交替。关键是如何的偏见,其实没有那么难(理论上)。

最“显而易见”的方式是一个过程称为“grapho-epitaxy”,构建连续两个指导墙的一些材料。间距问题:如果你把这两个墙壁,说,除了80海里,如果你自然丙烯分离成soi行(编造数字),然后你会得到8平行线的交流材料(四对线)两个指导之间的墙壁。

不过记住,每隔一行是一个不同的材料,如果你要做的就是用这个东西覆盖晶片,它确实不多。但是如果你有选择性地蚀刻段共聚物之一,那么你就行剩下的丙烯与空间之间——这实际上变成了一个新的垫片技术。当你最初有八个10-nm-wide行,你现在剩下四线/空间对20海里。换句话说,通过揭露一个80 nm,最终你会得到一个20海里,或四的乘法。所有不使用多重曝光或面具和没有着色问题。

这是DSA的“指导”;否则相当,纠结的模式,把他们转化成not-so-pretty,但是有用,平行线。

如果你空间进一步指导墙壁,然后,理论上,你得到更多的他们之间的界线。但你不能把它太远——如果导游相距太远,然后,从两侧最远的中间区域,你可以得到更多的随机的东西不是很有用。所以你必须模式指导的晶片接近足以确保所有线路将直走。

这种方法的明显的缺点是,你必须使用这些指导价值的硅区域——有用的区域之间只存在指导;导游所覆盖的区域。

但有另一种选择:而不是导演从侧面一堵墙,你可以从下面的偏见使用所谓的“电化学亲和力。“这个过程被称为”chemo-epitaxy。“你条纹线的晶片这种材料你做导游的墙壁,但那些线之间的空间都是水平的一切,然后是共聚物混合沉积在整件事情,行。共聚物的微观选择“绑定”这些台词self-segregates组合。就好像你有一个磁线下面的一个聚合物铁。即使你躺指南,因为上面的魔法材料,而不是下一个,最后你不失去。

自然的间距(10 nm的假想的例子)是由聚合物长度,这成为一个关键材料参数。事实上,这是一个控制的挑战使得这项技术可制造的。Ronse先生提到一种体验他们使用材料,提供12.5纳米线。当他们跑出那个瓶子,更换一瓶是什么表面上相同的材料自组装成17-nm行。

即使只是正确的纯度是很重要的。当他们第一次尝试在一个真正的工厂,而不是一个大学的实验室,工厂管理人员看了一眼黏糊糊的东西——特别是微量锂在它,不会让它接近他们。任何金属可以创建污染,可以是破坏性的芯片。

另一方面,有一定程度的宽恕的技术。例如,导游躺下时,如果有一个缺陷,创建一个“洞”应该是一组连续的平行线,共聚物的微观实际上可能自组装正确呢,好像有一种动力,允许交叉小差距没有缺陷。显然,如果孔太大,那么共聚物可能会失去他们的方式跨越这个鸿沟。

当然,平行线的配置建议一维网格设计方法,线切各关键点定义结构比平行线更有用。但线并不是唯一可能性:点可用于定义接触孔,而且,事实上,Ronse先生认为这可能是第一个商业应用的技术,一到两年。孔的大小是由聚合物长度和孔可以很均匀,这可能有利于EUV技术,根据Ronse先生,展品高临界尺寸(CD)变异。

Imec已经实现了一个完整的流程在干净的房间里使用一个基于工作流程做了威斯康辛大学,它使用聚苯乙烯(PS)和聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)(又名——信不信由你——有机玻璃或有机玻璃)两嵌段共聚物。(PMMA更熟悉我们的世界作为纳米photo-resist成像)。他们仍然在减少缺陷和改善可重复性。

特别是,它们精炼石印敏感性,所需的引导位置精度,温度,直线边缘粗糙度、和整体化学。检查他们的工作,他们的拍照完成线,然后拿一个傅里叶变换,以确保频率是正确的。

Imec不是唯一一家从事这项技术;IBM会提到它很多(在通用平台联盟说,他们使用乘数的4)。什么时候会准备好完整的部署可能会取决于你问谁。但这显然是派克的方法- 14 nm以下。因此,尽管你应该期待听到更多,不要期望在不久的将来开始使用它。

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