게시 및 게시 날짜 : 2009/05/29

반도체 저항의 패터닝 프로세스의 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 재현

-폴리머 체인 레벨에서 저항 측벽의 가운데를 설명 할 수 있습니다

포인트

  • 리소그래피의 패터닝 프로세스를위한 거친 입자 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 방법이 개발되었습니다
  • 패턴 측벽 거칠기를 생성하는 과정은 "중합체 사슬"의 규모로 시각화 될 수 있습니다
  • 패터닝 프로세스의 연구 및 개발을위한 유용한 연구 도구

요약

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi ARI 회장) (이하 "AIST"라고 불리는) Nanotechnology Research Division [Research Division Chief Minami Shinji] Nanosimulation Research Group [Research Group Chief Yoneya Shin] Morita Hirofumi 수석 조사관은 중합체입니다거친 그바카라 사이트 쿠폰드모델 (소산 분자 역학 방법)는 반도체 리소그래피에서 패터닝 프로세스를위한 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 방법을 개발하는 데 사용되었습니다패턴 측벽 거친8471_8532

반도체 리소그래피의 패턴 화 과정에서, 회로 패턴이 수십 나노 미터 (NM)의 폭을 갖는 라인을 갖는 실리콘 기판에 연소되기 전에, 감광성 중합체 재료 (포토 레지스트)는 기질에 적용되며, 극도의 초음파 광장과 같은 광선기구와 같은 광선이 얇게 켜진다 빛의 반응으로 필름 포토 반응 부분 또는 반대로 반응되지 않은 부분은 개발자와 함께 세척하여 수십 개의 NM의 선 너비를 갖는 회로 패턴을 만들지 만 최근에는 광도 패턴의 측벽이 문제가되었습니다 프로세스가 진행되는 동안 패턴의 구조를 측정 할 수 없으므로, 다양한 조건에서 패턴을 생성하고 결과적인 최종 패턴 모양으로부터 과정에서 발생하는 현상을 유추하여 원인을 조사하는 것이 일반적입니다 이 연구에서 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 모델은 패터닝 프로세스 동안 발생하는 현상을 분석하는 방법 중 하나로 개발되었습니다 이 시뮬바카라 사이트 쿠폰션은 포토 레지스트 패턴의 측벽을 형성하는 과정에서 발생하는 현상이 중합체 사슬 수준에서 시각화 될 수있어서 저항 재료의 연구 및 개발에 유용한 다양한 정보를 얻을 수있게한다

다양한 저항 공정에서 실제 적용을 준비하기 위해, 패턴 생성 공정의 규모에서 중합체 사슬의 메커니즘을 설명하기 위해 추가 개발이 수행되고있다 우리는 또한 차세대 리소그래피의 패터닝 과정과 호환되는 포토리스트를 개발하기 위해 노력하고 있습니다

그림 1
위의 그림 1 :이 시뮬바카라 사이트 쿠폰션에서 얻은 패터닝 프로세스의 스냅 샷 적색 입자는 나머지 포토 레지스트 입자를 나타내고, 청색 입자는 개발자에게 용해되는 포토 레지스트를 나타냅니다 또한 개발자로 사용 된 용매의 입자는 표시되지 않습니다 아래 : 길이 측정 스캐닝 전자 현미경 (CDSEM) 이미지의 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 결과


개발의 사회적 배경

최근 몇 년 동안 반도체의 통합이 증가함에 따라 패턴의 너비는 수십 개의 NM으로 좁아졌습니다 이 소형화는 회로 패턴 (라인 가장자리 거칠기 : LER) 또는 라인 너비 거칠기 (LWR)의 측벽에 문제가되었습니다 현재 광범위한 개발중인 20-35NM 패턴의 경우 반도체 산업 협회 및 기타 시간을 중심으로 한 반도체의 국제 기술 로드맵은 반도체의 국제 기술로드 맵에 표시되며, LER은 약 2NM에 보관해야합니다 이 문제에 대한 응답으로 국내 및 국제 포토 레지스트 제조업체는 기기 제조업체의 공정 설계 및 개발과 함께 노출 광원과 호환되는 저 LER 및 저 LWR의 중합체 포토 레저를 개발하기 위해 노력하고 있습니다 이러한 발전에서는 회로 패턴의 측벽의 거칠기를 생성하는 메커니즘을 명확히하는 것이 중요하며,이를 달성하기 위해서는 연구 개발 방법이 필요합니다

연구 기록

나노 미터 규모의 재료 및 프로세스의 연구 및 개발에서 프로세스 관찰이 중요하지만, 실험 관찰 및 측정은 규모의 문제 및 동적 변화와 같은 어려울 수 있습니다 따라서 우리는 프로세스를 시각화하는 방법으로 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 기술의 연구 및 개발을 수행했습니다

구체적으로, 우리는 리소그래피의 패터닝 프로세스를위한 거친 그바카라 사이트 쿠폰드 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 방법을 개발하고 패턴 측면에서 거칠기를 생성하는 과정을 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 (가상 실험) 일련의 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 결과에서, 목표는 프로세스 관점에서 LER이 낮고 LWR이 낮은 포토 레스트 재료의 요구 사항을 탐색하고 재료 설계에 사용하는 것이 었습니다

또한, 우리는 중합체 사슬, 즉 "체인 분자"를 인식 할 수있는 시뮬바카라 사이트 쿠폰션을 개발하여 중합체 광주물 물질의 개발에 공급 될 수 있습니다

연구 컨텐츠

일반적으로, 반도체 리소그래피의 패터닝 프로세스를위한 많은 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 방법은 메시를 사용하는 모델이었다 이 기사에서, 우리는 중합체 사슬을 사슬 분자로 처리 할 수있는 거친 입자 모델 중 하나 인 소산 분자 역학 방법을 기반으로 한 모델을 사용하여 포토 레스트 중합체를 표현함으로써 패터닝 과정에서 체인 분자의 동적 변화를 성공적으로 시뮬바카라 사이트 쿠폰션했다

그림 2
그림 2 : 중합체 포토 레지스트 필름을 사용한 패터닝 공정의 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 요약 남은 다이어그램은 초기 구조를 보여줍니다 진한 녹색 입자는 증기 상 입자를 나타내고, 밝은 녹색 입자는 개발자 입자를 나타내고, 적색 입자는 개발자에게 용해 될 수없는 포토 레지스트를 나타내며, 파란색 입자는 개발자에 용해 될 수있는 포토 레지스트를 나타냅니다

그림 2의 왼쪽에 표시된 구조를 초기 구조로 만듭니다 아래의 적색 층은 포토 레지스트 필름을 나타내고, 위의 짙은 녹색 입자는 기체 상을 나타냅니다 노출에 의해 개발자에게 용해 된 포토 레지스트는 블루 사슬 분자로 표시되며 노출에 의한 반응이 시뮬바카라 사이트 쿠폰션됩니다 현재 우리는이 과정에 있습니다Photoacid Generator의 확산을 채택하지는 않았지만 미래에 채택 될 계획입니다 또한, 짙은 녹색 증기 상 입자를 밝은 녹색 개발자 입자로 대체함으로써, 개발자에 해산 된 포토 레지스트 (파란색)가 체인의 확산 방법을 계산할 수있었습니다

실험에서, 패턴의 측벽에서의 정량적 측정 (LER)은 일반적으로 길이 측정 스캐닝 전자 현미경을 사용하여 수행되며 전자 현미경 이미지를 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 한 결과는도 1의 바닥에 도시되어있다 1이 시뮬바카라 사이트 쿠폰션은 측벽이 초기 구조에서 거의 거칠지 않지만 용해 과정에서 거칠기가 증가했음을 시각화 할 수있게 해주었다

또한, 개발자에 용해되는 바카라 사이트 쿠폰어와 개발자에 불용성이있는 바카라 사이트 쿠폰어 사이의 계면 두께와 인터페이스 두께가 두껍고 인터페이스가 얇아지면 사이드 월의 거칠기가 작다는 것이 시뮬바카라 사이트 쿠폰션이 이루어졌습니다

미래 계획

이 연구에서 개발 된 리소그래피 패터닝 프로세스의 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 방법은 나노 미터 규모의 패터닝 프로세스를위한 모델이며 비교적 다목적입니다 앞으로 EUV 저항 프로세스, 이중 노출 프로세스 및 몰입 노출 프로세스와 같은 최근 개발 된 리소그래피 기술에 적용하기 위해 모델을 확장 할 것입니다 또한, 개별 포토 레지스트 재료를 실험 데이터와 일치시킴으로써, 우리는 포토 레지스트 재료와 공정 사이의 정량적으로 대응하기 위해 개발을 진행하고자한다 또한 국내 및 국제 포토 레지스트 제조업체와 협력하여 최신 기술에 적용하기를 원합니다

문의

국립 선진 산업 과학 기술 연구소 독립 행정 기관
Nanosimulation Research Group, Nanotechnology Research Division
최고 연구원 Morita Hiroshi
1 Chuo 2-1, 1-1-1 Umeen, Tsukuba City, Ibaraki 현, 305-8568
전화 : 029-861-5103 팩스 : 029-861-5375
이메일 : hmorita * aistgojp ( @로 변경하고 보내주세요)

터미널 설명

◆ 거친 그바카라 사이트 쿠폰드
폴리머를 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 할 때 사용되는 모델링을 나타냅니다 중합체는 많은 원자를 화학적으로 결합시킴으로써 형성된 큰 분자량을 갖는 분자이다 이 중합체를 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 할 때, 개별 원자로 처리되면 분자량이 10,000 인 중합체조차도 계산 자원의 한계에 빠르게 도달 할 수 있습니다 따라서, 중합체는 원자 그룹, 반복 단량체 단위 및 지속 시간 길이와 같은 스케일에서 거친 모델을 모델링 할 수있다 주요 거친 모델에는 United Atom 모델, 비드 스프링 모델 및 다음 DPD 모델이 포함됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 소실 분자 역학 (DPD) 방법
1997 년 Groot와 Warren이 제안한 폴리머에 대한 거친 그바카라 사이트 쿠폰드 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 방법 중 하나 중합체의 여러 반복 단위를 단일 입자로 사용하여 스프링과 연결함으로써 중합체 모델의 모델이다 입자의 반발 상호 작용으로 약한 반발 만 고려함으로써, 비교적 장기간에 걸쳐 동적 변화를 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 할 수있다 이 시뮬바카라 사이트 쿠폰션 방법은 종종 거친 입자 분자 역학 방법으로는 불가능한 장기 동적 변화의 계산이 필요한 위상 분리 현상에 적용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 패턴 측벽 거칠기
리소그래피 패터닝 프로세스에 의해 생성 된 선 패턴의 측벽 표면의 거칠기를 나타냅니다 이 거칠기는 스캐닝 전자 현미경에 의해 상기로부터 관찰 될 수있다[참조로 돌아 가기]
◆ Photoacid Generator
포토 레지스트 재료에 함유 된 빛에 반응하여 산을 생성하는 분자 양성 저항의 경우,이 광강 생성기에 의해 생성 된 산은 저항 중합체의 보호 그룹 부위와 반응하고, 저항 중합체를 개발자로 가용화하는데 작용한다[참조로 돌아 가기]