Canon Inc. ha annunciato il 13 gennaio di essere diventata la prima azienda al mondo a sviluppare e implementare praticamente la tecnologia di planarizzazione adattiva a getto d'inchiostro per la produzione di semiconduttori. La svolta, che sfrutta l'esperienza di Canon nella litografia nanoimprint, rappresenta un significativo avanzamento nella lavorazione dei wafer che potrebbe trasformare la produzione di chip avanzati. Il colosso giapponese dell'imaging mira a commercializzare apparecchiature che incorporano questa tecnologia entro il 2027.
La nuova tecnologia, chiamata planarizzazione adattiva a getto d'inchiostro o IAP, affronta una delle sfide più critiche nella produzione di semiconduttori. Man mano che i chip diventano sempre più miniaturizzati e tridimensionali, anche lievi irregolarità superficiali sui wafer possono causare errori dimensionali e disallineamento dei pattern che impattano significativamente sui rendimenti di produzione. I metodi tradizionali di planarizzazione hanno faticato a tenere il passo con le esigenze dei design di chip all'avanguardia.
Il sistema IAP di Canon funziona utilizzando un getto d'inchiostro per dispensare materiale fotopolimerizzabile sulle superfici dei wafer in modo precisamente calibrato che corrisponde alla topografia sottostante. Una piastra di vetro piatta viene quindi premuta sul wafer, ottenendo un livellamento ad alta precisione sull'intera superficie di 300 millimetri di diametro in un singolo processo di stampaggio. Questo approccio riduce l'irregolarità topografica a cinque nanometri o meno, indipendentemente dalle variazioni nel design del circuito o nella densità del pattern.
La tecnologia si basa sul lavoro di Canon nella litografia nanoimprint, un'alternativa alla litografia ultravioletta estrema che ha attirato l'attenzione come metodo potenzialmente meno costoso per produrre semiconduttori avanzati. Adattando elementi chiave del nanoimprint per la planarizzazione, Canon ha sviluppato un processo che fornisce un eccellente riempimento anche per alti rapporti d'aspetto e fornisce risultati costanti indipendentemente dalla dimensione delle caratteristiche o dalla densità del pattern.
Canon e la sua sussidiaria Canon Nanotechnologies presenteranno la loro ricerca IAP alla conferenza SPIE Advanced Lithography and Patterning programmata per il 25 febbraio al San Jose Convention Center. La presentazione includerà specifiche tecniche dettagliate e risultati prestazionali iniziali che dimostrano le capacità della tecnologia per la produzione di dispositivi logici e di memoria.
L'annuncio arriva mentre l'industria dei semiconduttori affronta una crescente pressione per sviluppare nuove tecniche di produzione per chip di nuova generazione. Mentre l'azienda olandese ASML domina il mercato delle apparecchiature per litografia ultravioletta estrema, alternative come il nanoimprint di Canon e ora la tecnologia IAP offrono potenziali percorsi per i produttori di chip che cercano di ridurre i costi o raggiungere obiettivi di produzione specifici.
Gli analisti del settore notano che la planarizzazione è un passaggio indispensabile ma spesso trascurato nella fabbricazione di chip. Man mano che durante la produzione vengono costruiti più strati di film e cablaggio, mantenere superfici piatte diventa sempre più impegnativo. La capacità di Canon di ottenere una planarità inferiore a cinque nanometri in un singolo processo potrebbe eliminare più passaggi dai flussi di lavoro di produzione attuali, riducendo potenzialmente sia il tempo che i costi per i produttori di semiconduttori in tutto il mondo.
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