INNOVATION AWARD JSR

23.02.2017: JSR Micro: Fotoresisten voor de volgende generatie chips


Met de introductie van EUV (Extreme UltraViolet) lithografie lijkt de halfgeleiderindustrie erin te slagen om de Wet van Moore nog even trouw te blijven. In een joint-venture met Imec produceert JSR Micro nieuwe fotoresisten voor EUV, wat zowel aan de business kant als puur technisch behoorlijk innovatief is.
De wet van Moore beschrijft de constante evolutie in de halfgeleiderindustrie door te stellen dat om de 18 maanden op hetzelfde chip-oppervlak twee keer zoveel transistoren geïntegreerd kunnen worden. Om dat waar te maken moeten de geleidende baantjes op chips, die via lithografie aangebracht worden, steeds fijner zijn en dichter bij elkaar geplaatst worden.
“In de huidige generatie gebruikt men hiervoor een belichtingsgolflengte van 193 nm. Bij EUV wordt dat 13,5 nm”, zegt Bart Denturck, general manager van JSR Micro en general manager ook van de nieuwe joint-venture EUV RMQC (Resist Manufacturing & Qualification Center). Het Nederlandse hightechbedrijf ASML heeft voor 13,5 nm intussen al een belichtingstoestel op de markt gebracht, maar toepassing op grote schaal vergt ook een aangepaste fotoresist; het materiaal dat op de silicium schijven wordt aangebracht en dat bepalend is voor de vorming van de geleidende baantjes.

Bondgenoten die elkaar nodig hebben
“Om fotoresisten te produceren en te testen hebben we uiteraard een belichtingstoestel nodig, maar dat van de nieuwe generatie is zo complex dat het 150 miljoen euro kost”, legt Bart Denturck uit. “Door de joint-venture met Imec kunnen we hun machine gebruiken. Het concept van EUV RMQC is innovatief ook in die zin dat productie en kwaliteitscontrole van EUV fotoresisten in onderaanneming aan de hele sector aangeboden zullen worden.”
De ontwikkeling en de productie van fotoresisten voor EUV stellen ook een hele reeks technische uitdagingen. “De klant wil een stabiel product dat bij een gelijke belichtingstijd ook even dunne lijntjes oplevert. Om dat te garanderen moeten we voortdurend testen en meten. Voor de nieuwe technologie moeten onze meettechnieken dus verder geoptimaliseerd worden. Bovendien moet de zuiverheid van het product extreem hoog zijn. Voor de vorming van lijntjes op 20 nm afstand kan zelfs een stofdeeltje van slechts 20 nm al een probleem vormen.”
De fabrikant van lithografiemachines, de leveranciers van fotoresisten en het handvol grote chipfabrikanten dat de nieuwe technologie zal gebruiken, zijn in dit verhaal bondgenoten die elkaar nodig hebben om de verdere evolutie in de halfgeleiderindustrie waar te maken. De nieuwe joint-venture met Imec is een innovatieve manier om deze transitie te faciliteren.

Ontdek hier de andere innovatieprojecten van de essenscia Innovation Award 2016.