東京應化工業強化次世代光阻劑開發以因應3奈米製程

 

刊登日期:2018/1/10
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日本東京應化工業公司將強化次世代半導體用光阻劑(Photoresist)之應用體制,以對應未來3奈米製程。目前在神奈川縣建設中的新研發大樓,除了面積較現有開發大樓擴增2倍之外,並計畫設置原料業者的共同研發空間,以強化開放式創新(Open Innovation)的營運體制,以及擴充次世代產品量產時之潔淨度判斷等生產技術相關的開發環境。

目前東京應化工業已在潔淨度等級3以上的無塵室內導入荷蘭晶片微影設備供應商-艾司摩爾(ASML)的浸潤式氟化氬(Immersion Argon Fluoride;ArFi)曝光裝置,開始進行先進半導體系統之應用評估。解像度極限為37奈米,將可望對應顧客在光罩(Mask)方面的需求。由於預期未來極紫外光(Extreme Ultraviolet;EUV)微影設備技術登場之後,前端製程中仍將持續利用氟化氬(ArF),因此東京應化工業也將持續進行ppt(1兆分之1)等級的低金屬化,以及更加細小之製程線寬對應等研發。

東京應化工業的極紫外光(EUV)微影技術用光阻劑產品在焦點深度移位容許範圍與品質穩定性方面具有優勢,近來更獲得半導體委託生產製造大廠採用其接觸孔(Contact Hole)類的產品。首先將會是與浸潤式氟化氬(ArFi)之自對準型雙重曝光(Self-Aligned Double Patterning;SADP)的併用,並計畫將現有數值孔徑(Numerical Aperture;NA))為0.33之微影曝光機應用於5奈米製程(N5),另預估NA 0.55之微影曝光機將會2019年左右登場。東京應化工業也計畫在2022年左右達到3奈米製程(N3)的高折射率化,以及極紫外光(EUV)微影製程利用自對準型雙重曝光(SADP)等目標。

在開發方面,東京應化工業除了與比利時歐洲跨校際微電子研究中心(Interuniversity Microelectronics Center;IMEC)合作,並投入與台灣N5製程相關之光阻劑開發。N3製程為止,可以化學增幅型光阻劑進行對應,但其後新製程用之光阻劑開發也將持續進行,目前最具應用可能性的將會是東京應化工業先前予以出資的美國Inpria公司所開發之金屬系光阻劑(Metal Resist)。

另一方面,3D NAND用厚膜光阻劑則將朝向10μm規格的厚膜化以及光阻多層化兩方面進行研發。雖然普遍認為未來將以多層化為主流,但氟化氪(Krypton Fluoride;KrF)光阻劑之外,奈米壓印(Nanoimprint)用光阻劑、i線光阻劑等相關需求也相繼出現,故東京應化工業將因應多樣化需求進行研發,尤其是以128層以上的高難度製品做為產品差異化策略,目標在預期將開始量產供應的2019年之後獲得大規模採用。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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