Gestuurde zelfassemblage van blokcopolymeren als aanvulling voor extreem ultraviolet lithografie

Verdere verkleining van geïntegreerde circuitcomponenten vereist innovatie van de halfgeleiderindustrie aangezien het huidige werkpaard, 193 nm immersie lithografie, zijn grenzen nadert. EUV-lithografie (13,5 nm) boekt snelle vooruitgang als lithografiemethode. Toch bemoeilijkt de energietoename de vorming van patronen in conventionele resist materialen en introduceert het een aanzienlijke lijnruwheid en non-uniformiteit wat leidt tot het falen van de chip. Daarom stellen we een nieuwe, volledig resistvrije patroontechnologie voor op basis van blokcopolymeer (BCP) gerichte zelfassemblage als aanvulling op EUV-lithografie. Een met EUV belichte fotogevoelige onderlaag zal eerst worden ontwikkeld om een specifieke oriëntatie en translatie in een BCP-patroon te induceren. Daarna zal dit chemische voorpatroon van lagere kwaliteit het zelfassemblageproces van het BCP begeleiden om de gewenste lijn-ruimte of hexagonale gatenpatronen voor halfgeleiderconstructies te verkrijgen. Belangrijk is dat de ruwheid en uniformiteit van het patroon nu voornamelijk zal afhangen van de BCP-materiaaleigenschappen. In de eerste plaats zal conventioneel PS-b-PMMA worden gebruikt, maar later wordt overgeschakeld naar high-chi BCP-materialen om nog kleinere afmetingen en/of verbeterde ruwheid/uniformiteit te bereiken. In alle stappen worden de procesomstandigheden geoptimaliseerd, ook om het defectniveau tot een minimum te beperken.