Imec posouvá schopnost vzoru s jedním expozicí 0,33NA EUVL na své hranice

28nm rozteč jednorázové expozice strukturování pomocí procesu MOx od Inpria na 0,33NA EUV plnofieldovém skeneru po Ru metalizaci. / 28nm rozteč vzoru jednorázové expozice pomocí procesu MOx od Inpria na 0,33NA EUV plnofieldovém skeneru po Ru metalizaci.

24nm rozteč čar/mezer, dosažená na plnobarevném skeneru NXE:3400B s NA 0,33, (vlevo) po vyvolání a (vpravo) po leptání na cílové kritické velikosti (CD) (uLER = nestranná drážka na okraji linie).

28nm Kontaktlöcher, erzielt mit einem 0,33NA NXE:3400 Vollfeldscanner, nach dem Entwickeln. / 28nm kontaktní díry získané na plnobarevném skeneru NXE:3400 s NA 0,33 po vývoji.

Tento týden představují imec, celosvětově přední výzkumné a inovační centrum pro nanoelektroniku a digitální technologie, a ASML, přední světový výrobce zařízení pro litografii polovodičů, na konferenci SPIE Advanced Lithography Conference 2021 několik přednášek, které demonstrují ultimátní schopnost 0,33NA NXE:3400 Extrem-Ultraviolett-Lithografie (EUVL) pro strukturování v jediném expozici. Optimalizace procesů umožnily strukturování hustých 28nm pitch linií/- mezer s Inpria kovově-oxidovým resistem v jednom kroku, což je relevantní pro sériovou výrobu. Poprvé byly optické a elektronové inspekce korelovány s elektrickými daty, aby získaly další poznatky ke zlepšení stochastické chybovosti – tj. jak prasklin, tak mostů. Navíc optimalizace zdrojů vedly k tomu, že s aktuálním skenerem NXE:3400 bylo možné generovat nejmenší pitch (tj. 24nm pitch linie/- mezery a 28nm pitch kontaktní díry), což umožňuje časný vývoj materiálů, jak je požadováno pro high-NA EUV litografické skenery.

Extrem-Ultraviolett-Lithografie dosáhla kritického bodu rozhodnutí, kdy lze přejít na EUV multi-patterning pro tisk nejhustších prvků příští generace IC, nebo dále rozvíjet schopnost single-printingu na dnešních 0,33NA full-field skenerech. "Zatímco techniky multi-patterningu nabízejí jednodušší pitch, umožňuje single-patterning obrovskou úsporu nákladů a jednodušší procesní schémata," říká Kurt Ronse, ředitel programu pokročilého vzorování ve imec. "Imec a ASML demonstrovaly možnost strukturování s jedním expozicí s 28nm pitch, což odpovídá kritickým vrstvám metallů na konci procesu výroby 5nm technologického uzlu. To přibližuje skener NXE:3400 ke své rozlišení pro sériovou výrobu." Výsledky byly dosaženy s procesem kovově-oxidového resistu od Inpria.

Pro rozšíření poznatků o stochastických chybách ve strukturování byly úspěšně korelovány defektové inspekční data získaná pomocí skenovací elektronové mikroskopie, širokopásmové plazmové a elektronové technologie s daty získanými z elektrických měření. Elektrické testy byly provedeny na plošných, rutheniem metalizovaných šňůrových strukturách, které umožnily měřit elektrické otvory (a tím i mosty v resistu), a na metalizovaných vidlicových a tip-to-tip strukturách, které umožnily měřit elektrické zkratky (a tím kritické praskliny v resistu). Komplementární elektrická měření ukazují nejen dobrou korelaci, ale také umožňují zachytit důležité trendy napříč několika procesními změnami, které mohou přispět ke zmírnění stochastických poruch při expozici (příspěvky č. 11609-26; 11611-21).

Rozšíření 0,33NA EUV litografie na pitch 28nm vycházelo z ko-optimalizace různých komponent zapojených do procesu strukturování, včetně maskovacích předloh, osvětlovacích nastavení, kovově-oxidového resistu a etchovacích procesů. Například bylo ukázáno, že výhody použití masky s jasným polem a kontrolovanými čočkovými aberacemi významně zlepšují tiskovost při malých pitch a kritických rozměrech (příspěvky č. 11609-27; 11609-29).

Kromě posunu hranic EUVL jednoduché expozice pro sériovou výrobu, imec a ASML posunuly 0,33NA NXE:3400 na její nejvyšší rozlišení s cílem ji využít jako platformu pro časný vývoj materiálů pro high-NA EUVL nástroje. Steven Scheer, viceprezident pro pokročilé vzorování, materiály a procesy ve imec: "Imec a ASML nedávno také ukázaly, že nástroj je schopen tisknout linie/pole s 24nm pitch a kontaktní díry s 28nm pitch – poslední díky optimalizaci pupillových a obrazových podmínek a použití dvojitých linií/polí expozic s kombinovanou dávkou 45 mJ/cm2". "Transfer vzoru byl úspěšně demonstrován na velmi tenkých resistových vrstvách, které jsou relevantní pro high-NA EUV," říká Andrew Grenville, generální ředitel Inpria. "To poskytuje ekosystému imec pro strukturování možnost vyvíjet resistové, měřicí a etchovací procesy, aby se urychlilo zavádění příští generace EUVL systémů, tj. High-NA EXE:5000." Scheer dodal: "Tyto vývoje budou doplňovat poznatky získané v laboratoři AttoLab, laboratoři pro analýzu a interferenční litografii s attosekundami od imec, od níž se očekává, že nabídne schopnost zobrazení resistu s vysokým rozlišením, aby vytvářel struktury až do pitchů 8 nm."