在光刻和面具内部

半导体工程坐下来讨论光刻和掩模技术与Gregory McIntyre，高级图形部门的主管IMEC；哈里·莱文森，高级研究员和高级技术研究主任GlobalFoundries；David Fried，首席技术官Coventor；日本印刷株式会社(DNP)研究员林直也;以及日本的首席执行官藤村昭(Aki Fujimura)d2．以下是那次谈话的节选。如需查看第一部分，请单击在这里．第二部分是在这里．

SE:一段时间以来，佳能一直在开发和销售纳米压印光刻系统。(纳米压印光刻类似于热压印工艺。使用电子束工具在模板或模具上绘制微小结构的图案，然后将图案压到基板上的抗蚀剂上，从而实现微小的特征。)Nanoimprint光刻仍然是NAND的目标，对吧?

哈亚希对于2xnm，如24nm和26nm线和空间，纳米压印可以在去年投产。去年，正如东芝所说，我们证实了某些15nm 2D NAND的产量是使用纳米压印制造的。但是，这代表了2D NAND的最后一个产品。

SE:在16nm或15nm技术上，NAND闪存供应商正在从传统的2D或平面NAND转向3 d与非．纳米压印是否用于3D NAND?

哈亚希:一些公司正在确认3D NAND的产量。

SE: DNP一直在为纳米压印制作模板。情况如何?

哈亚希:压印模板为1:1。我们目前正在制作3D NAND模板。最关键的层是洞。正如我们之前讨论的，对于任何类型的光刻，如光学和EUV时，射丸噪声是制造接触孔的一个大问题。使用纳米压印，我们可以获得非常窄的接触孔间隙，具有良好的CD均匀性和图案保真度。这是使用纳米压印的好地方。

SE:纳米压印技术还面临哪些挑战?

哈亚希:仍然存在一些缺陷问题。我们还需要两位数的改进才能将技术扩展到另一种存储器，如DRAM。对于逻辑来说，它仍然很遥远。覆盖目前是3nm范围。对于NAND来说已经足够了。DRAM公司的人想要缩小这个数字。

图1:纳米压印原理图。来源:DNP

SE:让我们转向定向自组装(定向自组装)．DSA是一种利用嵌段共聚物材料的技术。在DSA过程中，共聚物经历一个分离阶段。然后，当与指导材料方向的预模式结合使用时，共聚物自组装成一个微小的模式。DSA是下一代光刻(NGL)领域的一颗冉冉升起的新星，但该技术已失去动力，并已被挤出市场。)DSA的进展如何?

麦金太尔:与几年前相比，DSA的势头有所放缓，这不是什么秘密。但它并没有消失。这并不是完全不可能。在一些应用中，我们认为它仍然是潜在可行的。例如，Imec一直在研究DSA。我们关注DSA中的三个活动。其中一个叫做Chips Flow。这是一种化学外延流，用于制造六角形孔阵列，这对DRAM人员来说可能很有趣。与六个月前相比，我们最近降低了缺陷率。如果我们能继续沿着这条路走下去，它可能是DRAM行业的一个可行选择。 There is another DSA application. It’s not going to beat out SAQP for forming dense lines and spaces at the 20nm-something pitch. But if we go below 20nm, and have to do something like SAOP, DSA could be a potential alternative there, as well. For this, there is a lot of focus on high-chi materials, leading to really dense pitches. Then, the third application could potentially go hand-in-hand with EUV, essentially as a healing technique to smooth the roughness that you get in EUV holes. The template-based approach is a nice way to do that. So, DSA has slowed down a little bit, but it’s not off the table.

炸:我怀疑如果我们看到DSA，它不会处于模式乘法模式。它将处于模式愈合模式。在模式愈合模式中看到某些东西的可能性实际上似乎是合理的。当然，也存在缺陷问题。但是，在模式修复中，不必将模式乘法放在缺陷问题之上，这似乎是一组稍微宽松的标准，而这可能是现实。

麦金太尔:模式愈合正在进行中。这是一个潜在的有趣的技术，可以在我们的工具箱中使用。

图2:DSA流程。资料来源:芝加哥大学分子工程研究所

SE:让我们来谈谈另一种未来的图案技术，称为选择性沉积或ALD纳米图案。(使用原子层沉积(“肾上腺脑白质退化症”)工具，选择性沉积是指在特定位置沉积材料和薄膜的过程。现在选择性沉积在哪里?

麦金太尔这绝对是非常有趣的。它有多种用途的潜力，如在介质上生长介质，或在金属上生长介质。我们试图了解的是哪些材料可以在哪些材料上生长的基本原理。你经常会看到不同的行为。你会得到很好的生长，但如果你试着以实际的模式生长材料，行为可能会完全不同。所以下一步就是把它应用到几个应用程序中，看看它在什么地方可以帮助到你。

莱文森很高兴知道现在有一些创新的概念。但这样的东西从实验室进入生产确实需要很长时间。我们得等等看。有许多技术因为这样或那样的原因在某些时候失败了。我们得看看哪些能成功，哪些不能。

麦金太尔目前，这项技术还处于研究沙盒的阶段。它可能会在一些自对齐技术中看到一些应用比如完全自对齐的通孔。有一段时间，我们做过单向自对齐过孔。但如果你想把它从另一个方向排列起来，就需要一些地形来利用它。有几种方法来研究地形。你可以用传统的金属蚀刻或使用选择性沉积之类的方法来生长小块金属。然后，你用它们来帮助自对齐一个通道在金属线上着陆或类似的东西。

让我们来做一些预测。从你的优势或感兴趣的领域来看，未来会发生什么，比如说在未来5年或更长的时间里?

》我有信心，这个社区的人们和一个价值3000亿美元的半导体产业将找到解决问题的方法。从需求的角度来看，我们有一个计算设计平台。我们知道GPU加速。所以我们使用超级计算机并自己建造它们。我可以告诉你，我们需要计算能力。物联网和个人电脑不需要非常快。但人工智能、深度学习和所有这些热门话题都需要更强的计算能力。今天，只是做模拟，我们需要计算能力。如果我们有更多，我们可以做得更好。所以，我不认为这种需求会结束。 We could figure a way to utilize 100 times more computing power if we had it.

炸当我在研究生院的时候，我赢得了一份奖学金，并遇到了(联合创始人和前英特尔首席执行官)安迪·格鲁夫。那是很久以前的事了。这是四分之一微米的时间，甚至更早。人们问Andy Grove为什么我们需要更快的电脑。他有一个应用程序列表，我们当时没有计算能力。他提出了一个总是卡在我头音识别系统后面的问题。格罗夫说:“现在的语音识别技术很糟糕。“现在，如果你仔细观察，语音识别仍然很糟糕。所以你有人工智能和机器学习以及对语音识别的需求。有些驱动程序需要额外的计算能力。 There will be demand for this. Whether we make a cost-effective answer to that demand is going to determine whether there is a 5nm or 3nm node. We can build it. It’s going to be demand and the cost-efficiency of a solution to that demand.

莱文森:我对模式社区有很大的信心，可以在一段时间内继续保持我们的几何级扩展能力。目前尚不清楚的是设备和晶体管。互连技术也不清楚，是否能够继续扩大规模。但除了规模之外，肯定还有其他方法可以扩展技术。

麦金太尔我相信我们能够继续把东西做得更小。搞设备的人会想办法的。也许前端设备的规模不会像过去那样大。但随着新金属和直接金属蚀刻技术的发展，后端似乎有增长或缩小的空间。似乎有足够多的事情是可信的。所以，我们可能会继续扩大规模，可能不会像几年前那样。物理规模可能会继续放缓。此外，我们可能会看到高NA EUV。它将首先用于EPE削减方案。如果你可以选择更高的NA，你就可以得到更高的图像对比度。 You get less stochastics in your materials.

炸我们利用漂移扩散场效应装置的时间比任何人想象的都要长五代。我们可能会在某个时候打破这一规则。然后，有隧道设备然后你可以使用非常低的电压设备。当我们真正打破现有的一切时，所有这些事情最终可能会发生。有一大堆这样的东西。如果你能把它做成图案，我们就能做出东西来。

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