美國康乃爾大學(xué)(Cornell University)的研究人員開發(fā)了一種全新的退火技術(shù)，可望縮短半導(dǎo)體光刻的制程時(shí)間并強(qiáng)化影像質(zhì)量。

康乃爾大學(xué)研究人員是在半導(dǎo)體研究協(xié)會(huì)(Semiconductor Research Corp.)支持下開發(fā)激光尖峰退火(Laser-spike annealing, LSA)技術(shù)，已經(jīng)過193nm浸入式光刻和13nm超紫外光(EUV)測試。目前，包括IBM、德州儀器(TI)、英特爾(Intel)、超微(AMD)、飛思卡爾(Freescale)和Globalfoundries等SRC的會(huì)員公司們都在考慮采用該技術(shù)。

“這種新的激光技術(shù)為熱處理帶來了全新的突破，”康乃爾大學(xué)教授Christopher Ober說。“在晶圓廠中實(shí)現(xiàn)更快速、更高傳真度的圖案轉(zhuǎn)印，就意味著更好的芯片性能和更低的成本。”

今天，薄的光阻薄膜是透過對(duì)整個(gè)晶圓加熱一分鐘或更多使用熱板來退火。 LSA能在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)發(fā)出同樣的脈沖激光束，進(jìn)而大幅節(jié)省時(shí)間。研究人員所做的測試還透露，藉由烘烤方法的擴(kuò)散會(huì)導(dǎo)致線粗糙度下降，從而獲得更高傳真度的光刻圖案影像質(zhì)量。

 
由SRC資助、康乃爾大學(xué)開發(fā)的激光尖峰退火系統(tǒng)使用了連續(xù)波激光聚焦到在線，并在硅基板上掃描，能在以毫秒級(jí)時(shí)間達(dá)到熔化溫度，從而產(chǎn)生更高傳真度的電路圖案，而且比當(dāng)前制程中的加熱板烘烤更方法更加快速。 (資料來源：SRC /康乃爾)

      傳統(tǒng)的烘烤溫度均在華氏300度以內(nèi)，以減少擴(kuò)散。然而，基于激光的退火技術(shù)可達(dá)到在毫秒內(nèi)達(dá)到華氏1,450度的高溫，進(jìn)而大幅提高光阻靈敏度，同時(shí)最小化圖案粗糙度，康乃爾大學(xué)博士候選人Byungki Jung Ober說。

       “下一步，我們預(yù)計(jì)改進(jìn)的光阻，可進(jìn)一步利用這種新技術(shù)的優(yōu)勢，”SRC的納米制造科學(xué)總監(jiān)Bob Havemann說。