DNP成功研發(fā)5nm EUV光掩膜工藝，為半導(dǎo)體不斷細(xì)微化提供可靠支撐

CINNO research 產(chǎn)業(yè)資訊，根據(jù)日媒 DNP 官網(wǎng)顯示，大日本印刷株式會社利用多電子光束繪制設(shè)備，研發(fā)了光掩膜（Photo-mask）的生產(chǎn)工藝，不僅可用于當(dāng)下最先進(jìn)的 EUV 光刻（Extreme Ultra-Violet ：極紫外光刻），還可用于 5 納米（納米：10 億分之一米）工藝。

用于 5 納米尖端半導(dǎo)體的光掩膜的生產(chǎn)技術(shù)特點

在當(dāng)今的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中，可以利用影印技術(shù)在硅晶圓上繪十幾納米的圖案。但是，影印光源采用的是波長為 193 納米的 ArF（氟化氬）等準(zhǔn)分子激光，因此其解分辨率是有限的。針對此問題，在 EUV 影印中，將波長為 13.5 納米的 EUV 用作光源，使數(shù)納米的圖案蝕刻成為可能。一部分半導(dǎo)體廠家已經(jīng)將這種 EUV 影印技術(shù)應(yīng)用在 5 納米 -7 納米制程的微處理器、尖端存儲元器件等方面，預(yù)計未來將會有更多半導(dǎo)體廠家將這種 EUV 影印技術(shù)應(yīng)用在尖端工藝中。

DNP 作為光掩膜廠家，在 2016 年全球首例導(dǎo)入多電子光束繪制設(shè)備，且大幅度縮短了新一代半導(dǎo)體光掩膜的繪制時間，從而滿足了半導(dǎo)體廠家對高產(chǎn)率、高質(zhì)量的需求。

此次，DNP 通過靈活運(yùn)用多電子光束繪制設(shè)備的特性，自主設(shè)計了這項包含新感光材料的工藝，且根據(jù) EUV 掩膜板的細(xì)微結(jié)構(gòu)優(yōu)化加工條件，首次成功研發(fā)了用于 5 納米制程的高精度 EUV 影印的掩膜板生產(chǎn)工藝。

多電子光束繪制設(shè)備通過發(fā)射出 26 萬條電子光束，能夠?qū)⒕哂休^高分辨率的光刻膠應(yīng)用于高精度圖案的蝕刻，從而達(dá)到大幅度縮短繪制復(fù)雜圖案（包括曲線）的時間。此外，由于此款設(shè)備的移動平臺（Liner Stage，直線移動產(chǎn)品的平臺）的穩(wěn)定性高，因此提高了繪制的精度。

用于 5 納米制中的 EUV 影印的高精度掩膜板（左）、圖案線路的放大圖（右）（圖片來源：DNP 官網(wǎng)）
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今后的展開

未來，DNP 在為國內(nèi)外半導(dǎo)體廠家、半導(dǎo)體研發(fā)合作企業(yè)、生產(chǎn)設(shè)備廠家、材料廠家等提供 EUV 掩膜板的同時，還提供 EUV 影印相關(guān)的其他技術(shù)，力求在 2023 年達(dá)成年度 60 億日元（約人民幣 3.9 億元）的銷售目標(biāo)。

此外，DNP 還通過與其他伙伴（如總部位于比利時的國際半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu) MIEC, Interuniversity Microelectronics Centre）合作，推進(jìn) 3 納米以后的更細(xì)微的工藝研發(fā)。

DNP 通過自身在印刷技術(shù)、信息處理技術(shù)方面的優(yōu)勢，為 Society5.0 所追求的先進(jìn)信息社會提供各種解決方案。其中，要生產(chǎn)先進(jìn)信息社會所必須的高性能半導(dǎo)體，需要靈活運(yùn)用“細(xì)微加工技術(shù)（應(yīng)用和發(fā)展印刷工藝）”，繼續(xù)強(qiáng)化掩膜板的供給體制，以滿足未來不斷高漲的細(xì)微化半導(dǎo)體的需求。