應材圖案成形技術 每片晶圓節省50美元成本

應用材料 (AMAT-US) 今 (6) 日宣布圖案 (patterning) 成形技術，可協助晶片製造商以更少的 EUV 微影步驟生產高效能的電晶體和內連佈線(interconnect wiring)，進而降低先進晶片製程的成本、複雜性和環境影響性，每片晶圓可節省約 50 美元的成本。

應材表示，為了最佳化晶片面積和成本，愈來愈多客戶運用極紫外光雙重圖案化技術 (EUV double-patterning)，來轉印比 EUV 解析度極限更小的晶片特徵 (chip features)。

應材補充，晶片製造商藉由 EUV 雙重圖案化技術，可將高密度的圖案分成兩半，並產生兩個符合 EUV 解析度極限的光罩，這兩半圖案在中間圖案化薄膜上結合，然後蝕刻到晶圓上。

儘管雙重圖案化能有效提高晶片特徵密度，但也會提高設計和圖案化複雜性，增加消耗時間、能源、材料和水的製程步驟，造成晶圓廠和晶圓生產成本增加。

應材解釋，透過新開發圖案化系統，晶片製造商可轉印單一 EUV 圖案，利用 Sculpta 系統在任何選定的方向拉長形狀，以減少特徵間的空隙並提高圖案的密度。由於最終圖案是透過單一光罩產生，將可降低設計成本和複雜性，並消除雙重圖案化對齊錯誤所帶來的良率風險。

由於採用 EUV 雙重圖案化需要增加一些製程步驟，包括 CVD 圖案化薄膜沉積、CMP 清洗、光阻劑沉積和移除、EUV 微影、電子束量測、圖案化薄膜蝕刻和晶圓清洗。應材透露，新開發的圖案系統可幫晶圓製造廠，每月 10 萬片初製晶圓 (wafer starts) 產能節省約 2.5 億美元資本成本，每片晶圓可節省約 50 美元的製造成本。

其餘在綠色製造上，也帶來不少效益，包括每片晶圓可節約能源超過 15 千瓦時 (kwh)，每片晶圓直接減少約當 0.35 公斤以上二氧化碳的溫室氣體排放，以及每片晶圓可節省約 15 公升的水。

應用資深副總裁暨半導體產品事業群總經理 Prabu Raja 說，Sculpta 系統充分證明材料工程的進步，可以補強 EUV 微影技術，協助晶片製造商最佳化晶片面積和成本，並解決先進晶片製程日益增加的經濟和環境挑戰。

包括英特爾、三星也都對應材這項新技術發表看法，其中英特爾邏輯技術開發部副總裁 Ryan Russell 直言將與應材密切合作，並將引進圖案成形功能來協助降低成本、製成週期時間與對環境影響。

三星代工蝕刻技術團隊主管朴鐘澈則說，在挑戰圖案化極限時必須考慮三個關鍵問題：頂端對頂端的間隙 (tip-to-tip spacing)、圖案橋接缺陷和線邊緣粗糙度，作為圖案成形創新技術的早期開發夥伴，應材的新圖案系統是極具吸引力突破性發展。