2021年2月下旬在線上召開(kāi)了光刻技術(shù)國(guó)際會(huì)議“SPIE Advanced LithographyConference2021”,,比利時(shí)的獨(dú)立系半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)——imec和光刻機(jī)巨頭ASML聯(lián)合參加了本次會(huì)議,。他們發(fā)表了兩篇論文,,展示了NXE:3400的單次曝光圖案能力,。NXE:3400是一種數(shù)值孔徑(NA)為0.33的EUV光刻系統(tǒng),已被安裝在最先進(jìn)的半導(dǎo)體生產(chǎn)線上,。
具體來(lái)說(shuō),,通過(guò)工藝優(yōu)化,使用Inpria的金屬氧化物抗蝕劑(MOx)在一次曝光中實(shí)現(xiàn)了高密度的28納米間距線/空間圖案化,,并考慮到了大規(guī)模生產(chǎn),。
通過(guò)EUV光刻單次圖案化形成的28nm間距L/S圖案。在形成Ru金屬層后,,使用Impria的MOx工藝和當(dāng)前的EUV全場(chǎng)掃描儀對(duì)28nm圖案進(jìn)行構(gòu)圖,,其NA = 0.33
使用NXE:NA = 0.33的3400全場(chǎng)掃描儀獲得的24nm節(jié)距L / S圖案。左邊是顯影后的,,右邊是蝕刻后的
使用NXE獲得的28nm間距接觸孔,;NA = 0.33的3400全場(chǎng)掃描儀,。顯影后的SEM圖像
該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒐鈱W(xué)和電子束檢測(cè)與電學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián),,從而進(jìn)一步洞察改善概率缺陷,包括缺陷和電橋,。此外,,通過(guò)對(duì)光源的優(yōu)化,使NXE:3400能夠刻出盡可能小的間距(間距為24 nm的線/空間和間距為28 nm的接觸孔),,使下一代高NA EUV光刻系統(tǒng)所需的材料得以盡早開(kāi)發(fā),。
據(jù)imec介紹,EUV光刻技術(shù)已經(jīng)到了一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻,,要么轉(zhuǎn)向多圖案化(多次曝光),,為下一代IC刻錄更密集的圖案,,要么用目前的NA=0.33全場(chǎng)掃描器進(jìn)一步改進(jìn)單圖案化……
imec高級(jí)圖案計(jì)劃負(fù)責(zé)人Kurt Ronse說(shuō):“與多重曝光相比,單詞曝光具有明顯的成本優(yōu)勢(shì),,并且工藝簡(jiǎn)單得多,。” Imec和ASML適用于線條/空間,。它證明了28nm間距的單一曝光圖案準(zhǔn)備就緒,。這對(duì)應(yīng)于5nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵BEOL金屬布線層,接近NXE:3400光刻機(jī)的極限,。
imec高級(jí)圖案化工藝和材料開(kāi)發(fā)副總裁Steven Scheer補(bǔ)充說(shuō):“除了提高單次曝光EUVL對(duì)大批量生產(chǎn)的限制外,,imec和ASML還將提高NXE:3400的NA=0.33的分辨率,并將其應(yīng)用于高NA EUVL工具的早期材料開(kāi)發(fā)平臺(tái),。作為imec圖案生態(tài)系統(tǒng)的一部分,,抗蝕劑、計(jì)量學(xué)和蝕刻工藝開(kāi)發(fā)之間的聯(lián)系將為加速下一代EUVL的引入提供機(jī)會(huì),,即具有高NA的EXE:5000,。除了解釋這項(xiàng)研究的意義外,該公司還希望未來(lái)能提供一種高NA電阻成像功能,,用于8nm間距以下的圖案化,。