在用于EUV光刻的光掩膜上实现2纳米世代以后的精细图案的分辨率
面向新一代半导体的高NA EUV光掩膜评估用光掩膜也开始提供
2024年12月12日
大日本印刷株式会社 (总公司:东京代表取缔役社长:北岛义齐以下简称:DNP) 成功解析出2纳米 (nm:10-9 m) 代以后*1逻辑半导体光掩膜所需的微细图案,该光掩膜支持半导体制造最尖端工艺EUV (ExtremeUltra-Violet:极紫外) 光刻。
此外,DNP完成了与高开口数 (高NA) *2兼容的光掩模的基础评估,该光掩模计划应用于2nm工艺及更高世代半导体,我们开始向半导体开发联盟,制造设备制造商,材料制造商等提供评估光掩模。高NA-EUV光刻可以在硅晶圆上形成分辨率比以前更高的精细图案,从而有望实现高性能和低功耗的半导体。
用于EUV光刻的光掩模超过2纳米生成
近年来,在最先进的逻辑半导体中,使用EUV光源的EUV光刻的大规模生产进一步发展,存储半导体的采用也在扩大,EUV光刻对于提供最先进的半导体是不可或缺的。
2023年,DNP完成了用于3nm EUV光刻的光掩模制造工艺的开发*3。2024年作为再委托方参与了Rapidus株式会社 (总公司:东京代表取缔役社长:小池淳义) 参加的国立研究开发法人新能源产业技术综合开发机构 (NEDO) 的“后5G信息通信系统基础强化研究开发事业”项目,开发面向最尖端逻辑半导体的光掩膜制造工艺及保证相关技术*4。
【开发概要】
此次,DNP成功地将面向尖端领域半导体制造的2nm以后的逻辑半导体光掩膜所需的微细图案解析为面向EUV光刻的光掩膜。除此之外,我们还完成了与高NA相对应的EUV光掩模的基本评估,该光掩模被认为适用于2nm之后的下一代半导体,并开始提供样品掩模。
【开发要点】
- 2nm工艺以后的EUV光刻用光掩膜的实现要求图案比3nm工艺缩小20%以上。需要一种技术来解析同一蒙版上的所有精细图案,包括更复杂的曲线图案,以及一般的直线和矩形图案以及尺寸和形状。通过在已建立的3nm制造工艺的基础上不断改进,DNP实现了2nm之后所需图案的分辨率。
在用于极紫外光刻的光掩模上,线宽为 17 nm 的线-空图案图像
EUV光刻光罩上的精细曲线图案图像
- 用于高NA-EUV光刻的光掩膜比用于常规EUV光刻的光掩膜需要更高的精度和更精细的加工。DNP构建了与普通EUV光刻光掩膜不同的制造工艺流程,并在此基础上进行了优化。
【今后的发展】
DNP今后将进一步确立提高制造成品率等生产技术,力争2027年度开始供应面向2nm工艺逻辑半导体的量产光掩膜。此外,我们将继续与总部设在比利时的最先进的国际研究机构imec合作,推动1nm工艺光掩膜制造技术的开发。DNP在国际半导体产业中,与各种合作伙伴合作推进开发,为日本半导体产业的发展做出贡献。
*1符合国际设备系统路线图(IRDS:International Roadmap for Devices and Systems)标准
*2 Numerical Aperture (NA) 表示光学系统的亮度和分辨率。高NA是将EUV曝光设备的镜头开口数从传统的0.33扩大到0.55。
*3 3ナノメートル相当のEUVリソグラフィ向けフォトマスク製造プロセスを開発(2023年12月12日)→ https://www.dnp.co.jp/news/detail/20170116_1587.html
*4 2ナノメートル世代のEUVリソグラフィ向けフォトマスク製造プロセス開発を加速(2024年3月27日) → https://www.dnp.co.jp/news/detail/20173719_1587.html
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