日本佳能(Canon)成功開發出全球第一個應用奈米壓印(NIL)的晶圓平坦化技術。此項技術透過噴墨(Inkjet)方式塗佈紫外線(UV)硬化樹脂,再以平面玻璃板加壓整平,使表面達到高精度平坦化。此方法可對300 mm晶圓整片進行一體化處理,將表面凹凸控制在5 nm以下。相較於既有的旋轉塗佈(Spin Coating)與化學機械研磨(CMP)製程,不僅工序步驟更少,亦不受凹凸分布疏密或電路圖案差異影響。Canon計畫於2027年內完成設備產品化,並推廣應用於先進邏輯與記憶體製造。
Canon此次開發的「噴墨式適應性平坦化(Inkjet-based Adaptive Planarization; IAP)」技術利用噴墨方式,依據晶圓底層圖案的疏密狀態,將平坦化用樹脂的塗佈位置與用量予以最佳化配置。在樹脂完成UV硬化後將玻璃板剝離,即可讓晶圓整體表面達到高度平坦化。
既有旋轉塗佈技術因膜厚均勻性不足,容易導致表面凹凸加劇;CMP雖能較旋轉塗佈降低凹凸程度,但仍會受到晶圓基底結構影響,產生局部研磨不均的問題。相較之下,Canon的IAP技術能有效消除基底對平坦化的影響,實現高均一性與高精度的表面品質。
Canon已於2023年將NIL半導體製造設備正式商品化並積極拓展市場。本次平坦化新技術為其延伸應用,可因應半導體微細化與3D化的持續發展,有效抑制最小線寬(CD)誤差與圖案邊緣位置偏移,可望成為同時提升良率與生產效率的關鍵製程技術。