最後更新:2026年10月8日曝光・微影圖案化・光罩・光阻中國大陸:定向自组装(DSA)

導向自組裝(DSA)是什麼

Directed Self-Assembly

導向自組裝(DSA)是利用嵌段共聚物會自發產生規則性微相分離的性質,形成曝光難以製作之微細週期圖形的技術。以導引圖形控制排列方向,有可能以低成本得到比曝光機解析極限更細的間距,作為補足EUV的手法而受到研究。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

DSA(Directed Self-Assembly:導向自組裝)是利用嵌段共聚物(由不同高分子鍵結而成的聚合物)會自發產生規則性微相分離的性質,形成曝光難以製作之微細週期圖形的技術。作為補足、延伸曝光技術的次世代微影手法之一而受到研究。

若不加控制,排列方向會呈隨機狀態,因此需事先以曝光製作的導引圖形來引導自組裝。有以溝槽導引的圖形磊晶(graphoepitaxy),以及以表面化學差異導引的化學磊晶(chemoepitaxy),藉此實現比曝光解析極限更細的線條,以及接觸孔的縮小與整齊排列(shrink)。

DSA的優點在於,有可能不依賴昂貴的EUV,以低成本製作微細週期圖形。另一方面,降低缺陷(defectivity)、配置的自由度、材料的穩定性等是實用化的課題,目前仍處於有限用途或研究階段。

DSA定位為補足多重圖案化與EUV的選項。搭配多重圖案化、EUV、自組裝單分子層、SADP等條目一起閱讀,即可理解微細圖形形成的多元做法。材料與製程方面,東京威力科創(TEL)、JSR、應用材料(Applied Materials)等廠商皆曾投入。

導向自組裝(DSA)的常見問題

DSA如何製作圖形?
塗佈由2種高分子鍵結而成的嵌段共聚物並加熱後,由於彼此不相混合的性質,會自發地在奈米尺度相分離。以事先曝光製作的粗略導引圖形控制排列方向,即可得到規則的微細週期圖形。之後選擇性地只去除其中一種高分子,作為遮罩使用。
DSA的優點與課題是什麼?
優點是能以低成本製作比曝光機解析極限更細的間距。課題在於缺陷密度:要將自組裝過程中產生的差排與排列不良降到可承受量產的水準相當困難,而且可製作的圖形僅限於規則形狀。
DSA已經實用化了嗎?
在研究階段已展現出可期的結果,也曾探討應用於DRAM的線距圖形(line & space)與接觸孔縮小。但由於EUV的實用化進展等因素,目前尚未在量產中正式採用。

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