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极紫外光刻国际会议报道

发布时间: 2020-04-10 14:46:36   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

  2020223-27,在美国加州圣何塞召开了极紫外光刻国际会议,本报摘选部分论文报道:

  1、荷兰ASML公司的Jan Van Schoot等人发表了《高数值孔径EUV光刻设备:项目进展》文章

  0.33NA(数值孔径)的EUV光刻系统投入大批量生产之时,ASMLZEISS已开始开发0.55NAEUV光刻机。该高NA光刻系统的目标是8nm的分辨率,其将下一个十年内把摩尔定律继续推进。高NA的光学系统,以及掩模与光刻胶技术的进展,提供了更高的刻写对比度,有助于控制EPE并降低刻写的缺陷率。目前,一种新型的满足所需NA的镜头设计已被选型;该镜头将配备新型、更加快速的工件台以及更为精准的传感器,以实现迅速的对焦和对准控制,并满足未来工艺节点的需求。本文将介绍相关系统设计和技术方案所带来的影响。同时,将带来ZEISSASML所取得的研发进展。

  2、卡尔蔡司的Lars Wischmeier等人发表了《高数值孔径EUV光刻光学研究走向成熟》文章

  对于一台光刻机,光学元件是核心部件之一。目前配备ZEISSStarlith®3400物镜(数值孔径为0.33)的NXE:3400光刻机正在进入大规模量产阶段,而作者也已开始研发高NA(数值孔径为0.55)的光学系统。该光学系统包括高自由度的照明系统,以及可实现单次曝光达到亚8nm分辨率的投影物镜。本文中,作者将概括介绍ZEISS公司的高数值孔径EUV光刻项目的进展,其中初级镜组和框架已交付生产。

  3、德国Fraunhofer集成系统和器件技术研究所的Andreas Erdmann《高数值孔径EUV光刻吸收材料的展望与权衡》

  为使新型NA=0.55EUV投影物镜的k1值降至0.4以下并达到其极限分辨率,需要寻找一种合适的掩模吸收结构。本文介绍了用于0.55NA的图像严格仿真应用,该应用通过结合多重物镜的优化以获得新型吸收材料的性能。对多个用例及材料的仿真结果揭示了两类解决方案:高k值材料(k0.05,尤其对于垂直线条/空间)以及低折射率材料(n约为0.9)以为接触排列提供相移掩模。

  4、新思科技的Zac A. Levinson等人发表了《存在像差的异形光学系统中的光刻图形的成型机制》

  为获得更高数值孔径,镜头的像差问题需要的到充分的控制。传统的同形成像系统在形成同样的图像时不受旋转影响。同样的,用于拟合同形光学系统像差的基底函数在旋转过程中保持不变。而异形镜头则不具有旋转不变特性——而只具有反射不变的性质。作者在此前的报告中已经展示了一组由Legendre多项式乘积所组成的基底函数,用于表示异形光学镜组的平衡像差。在圆形中心遮挡的情况下已经提出了相应的解决方案。本文将通过对著名的Zernike像差的类比和推广,研究此类像差的特性及其在图像形成过程中的作用。结果显示,对异形镜组点扩散函数的光线追击模拟结果(使用Code V)与采用所提出的像差基底函数进行预测的结果一致。本文将描述一套用于计算含有任意遮挡的异形像差基底函数的系统方法。基于该系统,作者将分析该组基底函数用于错误类型的遮挡时的效果。

  5、美国劳伦斯伯克利国家实验室的Christopher Neil Anderson等人发表了《提高0.5NA Berkeley微场光刻机的稳定性和产率》

  通过调整隔振系统,并移除非柔性部件,MET5曝光的振动水平由1.5nm RMS降低至0.8nm RMS。通过取代Fourier合成光瞳扫描镜,倍频曝光的性能得到了提升。对焦-曝光矩阵异常值问题通过软件修复得到了解决。在11nm厚的MOx光刻胶上实现了9nm线和8nm线的曝光结果。

  6ASML技术发展公司的Weimin Gao等人发表了《3nm节点EUV单次曝光通导结构的使能技术仿真研究》

  作者采用计算光刻技术探索并研究了3nm逻辑节点通导结构的分辨率提升技术。仿真采用Tachyon公司的光源掩模优化(SMO)软件进行。关键评估参数包括边缘误差(EPE)、套刻窗口、图像NILS、局域CD均匀性,以及对焦NILS深度(nDOF)。仿真结果显示,目前掩模技术所采用的基于Ta合金的吸收结构不能满足40nm以下的通导结构的刻写需求。SMO结果显示,高吸收率的结构将明显提升最佳对焦转移和误差控制表现,而相移掩模将带来NILSnDOF参数的巨大提升。多重技术对于EPE的提升也在研究范围之内。新型的EUV掩模、先进的低光瞳填充率、曲线OPC成像、高分辨率和低粗糙度的光刻胶、更先进的刻蚀技术,都是推动实现EUV单次曝光3nm逻辑通导结构的关键使能技术。

  7、瑞士保罗谢勒研究所Li-Ting Tseng等人发表了《无胶EUV光刻:EUV诱导表层反应》

  本工作中,作者将提出一种新型的无胶刻写技术,该技术基于EUV诱导表层反应原理在氢终止硅表面实现刻蚀。作者已经成功展示了一个利用EUV无胶刻写技术实现的75nm半极距的硅图形转移。EUV诱导表层反应可以实现在功能化硅表面的直接刻写,并有望突破传统半导体产业中所用的光刻胶光刻的分辨率极限。此外,本技术所用的分子技术和对EUV诱导反应的研究,将进一步促进对EUV光刻技术的理解。

  8、科华公司的Mark Neisser等人发表了《EUV未来逻辑节点曝光速度规划》

  由于对曝光剂量的预期是EUV经济可用性的重要参数,光刻IRDS聚焦团队(IFT)提出了曝光速度计划,并作为2019 IRDS光刻路线图的一部分。我们采用了两种不同方式来实现。两种方法均以7nm节点关键层所用的单次EUV曝光恰好满足特征尺寸均匀性(CDU)需求的假设为前提。该假设等价于默认EUV光刻机用户会选择成像最快的光刻胶。第一种方法是将7nm节点所需的CD控制拆分为两部分,一部分源于光子照射噪声,另一部分源于光刻胶的随机性。虽然现有的文献在此两者的相对数值上存在巨大的差异,但该方法提供了一些启示性的视角。如果假设大部分CDU是由光子随机性造成,则不同工艺节点间光刻胶研究所取得的实际进步(例如CD随机性变化下降20%)对于整体随机性的影响将微乎其微。但如果不是光刻胶工艺的进步,则即使是成倍增大光源功率也不能满足CDU需求。如果假设光刻胶随机性是造成7nm节点CDU变化的主要因素,那么将无法得到满足未来工艺需求的合理曝光剂量增量。因此,只有综合以上两种情况(光刻胶特性的重要提升和曝光剂量的大幅增加)才能满足要求。第二种方法是利用k4参数进行外推。在这种情况下,假设一个现有k4参数的典型值,我们估算典型线条和空间采用7nm节点工艺的曝光剂量为36 mJ/cm2利用有报道的光刻胶k1值历史进步曲线来预测k4参数的进步速度。结果表明典型的光刻胶曝光剂量需要在节点之间获得平均30%的提升以满足最先进逻辑器件的CDULER需求,在1.5nm节点上的剂量要求要< 100 mJ/cm2本文将讨论实现该路线图所面临的挑战,以及产业界适应未来更低噪声成像需求的可能方式。

  9Isvar A. Cordova等人发表了《采用可调X线探测无机-有机混合型光刻胶中的埋藏结构》

  随着极紫外光刻技术(EUV)进入半导体工业界的投产阶段,新型的光刻胶材料将成为众多使能技术中的关键一环。这就使得测量技术领域面临压力,亟待开发出亚10nm级别(此类光刻胶的节点目标)的无损伤测量方法。近期,掠入射和谐振X线散射技术的进展有望解决部分表征手段方面的挑战。本文着重说明了不同种类基于可调X线探测埋藏结构的众多技术的应用前景,而这类埋藏结构对于EUV光刻至关重要。作者展示了在各种无极光刻胶中,谐振对比度是如何通过控制光刻胶中的化学异构空间分布来探测埋藏结构的。特别地,对于无机/有机混合型光刻胶,我们证明了在不同的关键性吸收边缘处获得的对比度与给定光刻胶的化学性质之间的潜在机制与相关性。

  10David C. Brandt等人发表了《NXE:3400B EUV光刻机光源视场与500W功率目标的可用性进展》

  多台ASMLNXE:3400B光刻机已被交付并且准备进入大规模量产(HVM)阶段。由于模块化的设计理念给EUV光源带来了可用性提升,最新一代的NXE:3400C型光刻机也在性能与可用性上取得了提升。本文综述了一种锡靶LPP极紫外光源,该光源在13.5nm波长上为N7及以下节点的大规模生产提供可能。文章将展示该光源在250W功率下,包括收集器、液滴发生装置在内的各子系统的投产性能表现。同时,文章将介绍在实现500W功率目标所需关键技术的研发中所取得的进展。

  11Hakaru Mizoguchi等人发表了《用于大规模生产的300W以上具备长寿命收集镜组的高功率LPP-EUV光源所面临的挑战》

  Gigaphoton所研发的CO2-Sn-LPP EUV光源是目前用于大规模生产的13.5nm波长高功率EUV光刻光源中最具前景的一种。独创的功能包括:整合了脉冲CO2激光器与锡液滴发生器、双波长激光器脉冲,以及利用磁场进行的残渣清理。作者在2014年已经研发出了第一台用于大规模生产的光源“GL200E”。此后,与三菱电子合作展示了超过20kW输出功率的高平均功率CO2激光器。Pilot#1正在运行之中,且表现出了用于大规模生产的适用性,在201610月的测试中,22小时的连续运转状态下,EUV功率的平均数值为111W95%占用率下爆发功率为117W),转化效率为5%。可用性达到了89%(运转两周的平均数值)。同时,在100W及以上的高运转功率下进行镜片测试,超强磁场清理系统也表现出了具有潜力的下降率(=0.5%/Gp)。作者已经展示了,在125W的爆发功率水平下(I/F 清洁状态),经过300亿次脉冲测试,实际的收集器镜组反射率性能下降速度小于0.4%/Gp。近期,作者已将将目标功率重新设定为高于330W,并修改了发展路线图。同时,作者也会在此次会议上更新使用真实收集器镜片、平均功率超过330W时所遇到的最新挑战。

  12Mark van de Kerkhof等人发表了《EUV诱导等离子体的原理和应用以及EUV光刻机中的粒子污染控制研究》

  随着NXE:3400B光刻机的问世,ASMLEUV光刻带入了大规模生产(HVM)阶段。本文中,ASML将以两种思路探寻掩模零缺陷的可能性:采用EUV兼容的薄膜,以及通过先进的粒子污染控制技术实现掩模的零粒子进入。本文主要将聚焦于先进的粒子污染控制技术,以及对EUV诱导等离子体的原理研究,以实现对光刻机内部粒子的释放和转移进行控制。本文也将提供对于250W及以上功率的EUV光源以及对EUV诱导等离子体的控制相关的先进理解。本研究将结合模型仿真、离线实验和原位实验。对于等离子体诱导相关的粒子(小于1um)释放、转移机制的理解,将有助于降低缺陷水平,以满足亚10nm节点光刻大规模生产所需的指标水平。

  编译自:https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-SPIE/11323.toc?SSO=1

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