imec/ASML公开EUV光刻机单次曝光极限

2021-03-16 13:59:43 来源:EETOP
2021年2月下旬在线上召开了光刻技术国际会议“SPIE Advanced LithographyConference2021”,比利时的独立系半导体研究机构——imec和光刻机巨头ASML联合参加了本次会议。他们发表了两篇论文,展示了NXE:3400的单次曝光图案能力。NXE:3400是一种数值孔径(NA)为0.33的EUV光刻系统,已被安装在最先进的半导体生产线上。

具体来说,通过工艺优化,使用Inpria的金属氧化物抗蚀剂(MOx)在一次曝光中实现了高密度的28纳米间距线/空间图案化,并考虑到了大规模生产。


通过EUV光刻单次图案化形成的28nm间距L/S图案。在形成Ru金属层后,使用Impria的MOx工艺和当前的EUV全场扫描仪对28nm图案进行构图,其NA = 0.33


使用NXE:NA = 0.33的3400全场扫描仪获得的24nm节距L / S图案。左边是显影后的,右边是蚀刻后的 

使用NXE获得的28nm间距接触孔;NA = 0.33的3400全场扫描仪。显影后的SEM图像

该团队能够将光学和电子束检测与电学数据相关联,从而进一步洞察改善概率缺陷,包括缺陷和电桥。此外,通过对光源的优化,使NXE:3400能够刻出尽可能小的间距(间距为24 nm的线/空间和间距为28 nm的接触孔),使下一代高NA EUV光刻系统所需的材料得以尽早开发。

据imec介绍,EUV光刻技术已经到了一个关键时刻,要么转向多图案化(多次曝光),为下一代IC刻录更密集的图案,要么用目前的NA=0.33全场扫描器进一步改进单图案化。。

imec高级图案计划负责人Kurt Ronse说:“与多重曝光相比,单词曝光具有明显的成本优势,并且工艺简单得多。” Imec和ASML适用于线条/空间。它证明了28nm间距的单一曝光图案准备就绪。这对应于5nm技术节点的关键BEOL金属布线层,接近NXE:3400光刻机的极限。

imec高级图案化工艺和材料开发副总裁Steven Scheer补充说:"除了提高单次曝光EUVL对大批量生产的限制外,imec和ASML还将提高NXE:3400的NA=0.33的分辨率,并将其应用于高NA EUVL工具的早期材料开发平台。作为imec图案生态系统的一部分,抗蚀剂、计量学和蚀刻工艺开发之间的联系将为加速下一代EUVL的引入提供机会,即具有高NA的EXE:5000。除了解释这项研究的意义外,该公司还希望未来能提供一种高NA电阻成像功能,用于8nm间距以下的图案化。

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