Canon al lavoro per lo sviluppo di apparecchiature litografiche per la produzione di semiconduttori

TOKYO, 23 febbraio, 2015 - Canon Inc. ha annunciato oggi che la Società sta sviluppando un sistema di litografia di prossima generazione per la produzione di semiconduttori che impiega la tecnologia nanoimprint, la quale rende possibile l'attuazione di processi ad alta risoluzione al di sotto dei 20 nanometri (1nanometro = 1/1,000,000,000 metro).

La litografia Nanoimprint è un metodo di fabbricazione di modelli in scala nanometrica. Si tratta di un semplice processo di nanolitografia a basso costo, alta produttività e alta risoluzione, capace di creare modelli di deformazione meccanica da parte di un particolare processo di stampaggio, chiamato imprint, seguito da ulteriori processi successivi.

Vi sono molti tipi litografia nanoimprint, ma tre di loro sono i più importanti: la litografia nanoimprint termoplastica, la litografia termica diretta priva di resitenza e la litografia nanoimprint che fa uso della la luce, cioè la photo nanoimprint lithography (litografia ottica nanometrica).

All'interno della Photo Nanoimprint Lithography, nel segmento del patterning ad alta risoluzione oggi all'avanguardia, dove il patterning multiplo a 193 nm è diventato un sistema diffuso ed il sistema EUV continua a rimanere in fase di sviluppo, nel 2004, Canon ha iniziato la ricerca nel campo della tecnologia nanoimprint per realizzare processi ad alta risoluzione al di sotto dei 20 nm.

Il sistema EUV, estremo ultravioletto, è invece una tecnologia litografica di nuova generazione che utilizza una lunghezza d'onda dell'estremo ultravioletto che dovrebbe essere intorno ai 13,5 nm.

Dal 2009, Canon mira alla produzione di massa di sistemi litografici di semiconduttori di nuova generazione basati sulla tecnologia nanoimprint e la Società ha accelerato gli sforzi di sviluppo congiuntamente con Canon Nanotechnologies, Inc., la quale si è unita al Gruppo Canon nel mese di aprile 2014 ed è uno dei maggiori produttori di semiconduttori.

Grazie allo sviluppo di progressi tecnologici come le tecnologie di controllo dei difetti e dei miglioramenti nella precisione di allineamento, Canon mira a commercializzare un sistema di litografia nanoimprint nel 2015.

Il sistema di produzione di semiconduttori nanoimprint attualmente in fase di sviluppo viene riportato di seguito:

Mentre, un esempio concettuale di un sistema cluster di litografia Nanoimprint è riportato di seguito:

Nella litografia a stampa nanometrica, una matrice viene portata a contatto diretto con il materiale resistivo sulla superficie del substrato ed un processo di trasferimento che consente l'accurata incisione dello schema della matrice rende possibile una risoluzione maggiore e risultati più uniformi rispetto ai tradizionali approcci della litografica ottica, dove le apparecchiature impiegano obiettivi a grande apertura e utilizzano luce proveniente da un laser per trasferire schemi circuitali su un wafer.

Inoltre, a differenza degli strumenti di litografia ottica, le apparecchiature di produzione di semiconduttori con tecnologia nanoimprint non richiede l'uso di una sorgente di luce o lenti di elevatissima apertura, rendendo possibili configurazioni semplici e disegni compatti che consentono agli utenti di installare in poco spazio un cluster di sistemi per una maggiore produttività.

Rispetto alle tradizionali apparecchiature di litografia ottica, la litografia nanoimprint riduce notevolmente i costi di produzione per i dispositivi a semiconduttore, rispondendo alle esigenze di elevata domanda da parte di produttori di semiconduttori che cercano di ridurre il costo di possesso (CoO=Cost Of Ownership) per dispositivi a semiconduttore ad alta risoluzione. 

I costi di possesso sono gli investimenti nelle attrezzature necessarie ed i costi di gestione relativi alla produzione di semiconduttori. Essi sono utilizzati come uno dei punti di riferimento per la valutazione della produttività dei processi e delle attrezzature di produzione utilizzati in una linea di produzione di elevato volume da parte di un produttore di semiconduttori.

Il sistema di produzione di semiconduttori basato sulla litografia nanoimprint di Canon attualmente in fase di sviluppo inizialmente sarà orientato ai produttori di dispositivi di memorizzazione che producono memoria flash. In futuro, la Società avrà lo scopo di applicare questa tecnologia nella produzione di moduli DRAM e dispositivi logici.

Canon ha in programma di presentare il suo progresso nello sviluppo del sistema di litografia nanoimprint alla conferenza del SPIE Advanced Lithography 2015, che si terrà dal 22 al 26 febbraio a San Jose, California, Stati Uniti d'America.