Language
Country/Area
No result found
Tại sao công nghệ xử lý 10nm và 7nm phải dựa vào nhiều khuôn mẫu? Hãy khám phá bí ẩn!
Trong số những thách thức mới nhất trong sản xuất chất bán dẫn, công nghệ xử lý 10nm và 7nm đã dần trở thành vấn đề cốt lõi. Với sự tiến bộ của công nghệ, các yêu cầu về kích thước tính năng trên tấm bán dẫn cũng ngày càng tăng. Công nghệ quang khắc phơi sáng đơn không còn có thể đáp ứng các yêu cầu này. Do đó, công nghệ tạo khuôn đa dạng đã xuất hiện để nâng cao mật độ tính năng và cải thiện độ chính xác trong sản xuất.
Đa khuôn mẫu là giải pháp cần thiết để nâng cao độ phân giải của công nghệ quang khắc, đặc biệt là trong quy trình 10nm và 7nm.
Sự cần thiết của nhiều mẫu
Khi kích thước giảm, độ cao của tính năng trở nên quan trọng. Khi khoảng cách giữa các đặc điểm thấp hơn giới hạn độ phân giải của hệ thống chiếu quang học, một lần phơi sáng bằng quang khắc sẽ không tạo ra các đặc điểm đủ đẹp. Trong trường hợp này, cần phải sử dụng các mức phơi sáng bổ sung hoặc xác định mẫu bằng cách khắc thành bên. Đánh giá từ công nghệ hiện tại, đặc biệt là trong công nghệ in thạch bản EUV (cực tím), vẫn cần phải đạt được độ rộng vạch 20nm thông qua tạo mẫu kép.
Giải quyết vấn đề góc tròn trong họa tiết hai chiều
Khi thiết kế các mẫu 2D dày đặc, các góc và đường cong bị bo tròn đáng kể, điều này hạn chế độ chi tiết của các đặc điểm. Do đó, mẫu đường kẻ trước tiên được xác định và sau đó thực hiện các đường cắt cần thiết, điều này chắc chắn đòi hỏi phải có thêm độ phơi sáng. Những nhu cầu như vậy đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ đa mẫu.
Sự cân bằng giữa độ rộng và khoảng cách của đường
Vấn đề làm tròn dòng cũng đưa đến một sự đánh đổi thú vị, đó là khoảng cách giữa chiều rộng dòng (tức là chiều rộng của đầu dòng) và đầu đối diện. Khi chiều rộng của đường co lại đến một điểm tới hạn nhất định, bán kính của đầu cũng sẽ co lại, điều này sẽ dẫn đến sự gia tăng khoảng cách tương đối của đầu. Điều này có nghĩa là đối với các quy trình nâng cao, chỉ cần có thêm mặt nạ cắt để tương thích.
Các phương pháp chiếu sáng khác nhau cần thiết cho các bố cục khác nhau
Khi thiết kế các mẫu bao gồm các tính năng gần giới hạn độ phân giải, các cách sắp xếp khác nhau sẽ yêu cầu ánh sáng cụ thể để in các tính năng đó. Ví dụ, các đường ngang dày đặc yêu cầu ánh sáng phân cực bắc-nam, trong khi các đường thẳng đứng yêu cầu ánh sáng phân cực đông-tây, điều này chắc chắn đòi hỏi nhiều mức phơi sáng. Điều này đặc biệt phổ biến trong các thiết kế bộ nhớ tốc độ cao, trong đó mảng bộ nhớ và mạch điện xung quanh cần phải tiếp xúc với các điều kiện ánh sáng khác nhau.
Trường hợp cụ thể: Thách thức của mảng lỗ
Trong thiết kế mảng lỗ, khi nửa bước nhỏ hơn 0,6λ/NA, các loại ánh sáng khác nhau càng cần thiết hơn. Các mảng thông thường yêu cầu ánh sáng Quasar, trong khi các mảng xoay 45 độ yêu cầu ánh sáng C-quad. Những yêu cầu khác nhau này làm cho việc thiết kế các điều kiện trở nên phức tạp hơn.
Vấn đề sai lệch nhỏ
Trong các mẫu giao thoa chùm tia kép, các sai lệch và đứt gãy nhỏ sẽ xuất hiện ở các mẫu lớn, điều này cũng cần phải tiếp xúc với mặt nạ bổ sung để đảm bảo đầy đủ độ ổn định và độ chính xác của mẫu. Công nghệ như vậy đòi hỏi phải duy trì chất lượng hình ảnh hiệu quả và tránh sự khuếch tán và suy thoái do các mẫu không hoàn chỉnh.
Công nghệ hàn/cắt
Ví dụ sớm nhất về việc triển khai đa mẫu là cắt dây, lần đầu tiên được giới thiệu trong nút 45nm của Intel. Khi các đường tiếp cận các kích thước đối tượng, mặt nạ thứ hai được áp dụng để cắt các đường được xác định bởi mặt nạ trước đó. Điều này không trực tiếp làm tăng mật độ tính năng nhưng nó có thể xác định các tính năng nhỏ hơn, cuối cùng thúc đẩy tiến trình xử lý.
Tầm nhìn tương lai
Đối mặt với nhu cầu công nghệ ngày càng thu hẹp, công nghệ đa mẫu đã chứng tỏ tầm quan trọng không thể thiếu của nó. Điều đáng chú ý là làm thế nào các quy trình trong tương lai có thể cân bằng tốt hơn chi phí và hiệu suất cũng như cách đối phó với những thách thức do những thay đổi công nghệ nhanh chóng mang lại vẫn là những vấn đề lớn mà ngành cần tiếp tục suy nghĩ. Bạn nghĩ những giải pháp sáng tạo nào khác sẽ xuất hiện trong sự phát triển công nghệ trong tương lai để giải quyết những vấn đề này?
