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国科会辖下国研院国仪中心今(27)日携手材料分析大厂泛铨(6830-TW)发表「高数值孔径极紫外光」(High-NA EUV)光阻材料微影制程的结构分析技术,通过镀膜强化晶圆上的纳米结构,用于后续检测分析,也是2纳米制程的关键检测突破。
国研院表示,此次为全球首度针对此制程成功镀膜的研究成果,相关技术已获全球极紫外光微影设备龙头艾司摩尔于国际学术论坛引用,并协助泛铨打入国际大型半导体设备商与制造商的制程验证分析服务供应链,展现台湾在先进半导体材料检测与验证领域的研发实力。
随半导体制程持续朝埃米(Angstrom)级别微缩,极紫外光(EUV)微影技术已进一步发展为更高端的「高数值孔径极紫外光」 ,才能在半导体晶圆上制作更细的电流信道,而「金属氧化物光阻剂」(MOR)搭配「高数值孔径极紫外光」微影技术的关键材料之一,两者结合可以制作出更细、更精准的电路图案,电路边缘也更平滑,有助于提升半导体制程性能与良率。
其中新世代微影制程对结构品质与尺寸精度的要求更高,需要通过精密检测,剖析微影曝光后的化学变化与纳米结构,作为光阻材料优化及制程开发的重要依据,然而若直接剖开晶圆进行分析,容易使既有纳米结构变形,或破坏材料界面,影响检测结果。这就像切开松软的蛋糕时,蛋糕体容易崩塌;若能事先在晶圆表面镀上保护膜、强化结构,就能降低剖面分析过程造成的损伤。
另为了解决产业需求,国仪中心集成仪器设备开发经验与真空制程内核技术,建置「先进半导体材料分析技术研发平台」,通过原子层沉积设备与技术,提供高品质镀膜服务;泛铨则结合客户端的分析需求,运用国仪中心客制化开发的设备,针对不同材料与分析情境调整制程参数。
国研院指出,光阻材料镀膜需要低温制程条件,国仪中心已开发出操作温度低于摄氏100度的原子层沉积镀膜设备,并与泛铨在前驱物测试、制程参数控制及设备腔体设计等方面取得突破。
国科会表示,通过双方合作开发的原子层沉积覆盖分析技术,团队成功在金属氧化物光阻剂表面形成均匀、致密的纳米级保护层,有效降低分析损伤,使检测结果更能反映材料与结构的真实状况。