Imec demuestra la disposición del ecosistema de patrón de EUV de alta NA

Montaje de una herramienta EUV de alta NA en el laboratorio conjunto de High-NA de imec y ASML en la sede central de ASML en Veldhoven, Países Bajos. (Crédito: ASML) / Ensamblaje de una herramienta EUV de alta NA en el laboratorio conjunto de High-NA de imec-ASML en la sede de ASML en Veldhoven, Países Bajos. (Crédito: ASML)

Esta semana, imec, un centro de investigación e innovación líder mundial en nanoelectrónica y tecnologías digitales, presenta en la Conferencia de Litografía Avanzada + Patterning 2024 los avances en procesos EUV, máscaras y metrología, desarrollados para la litografía ultravioleta extrema (EUV) con alta apertura numérica (High-NA). Los logros más importantes incluyen el desarrollo de fotopolímeros y recubrimientos, optimización de máscaras, desarrollo de la Corrección Óptica de Proximidad (OPC), el ensamblaje de campos con alta resolución, la reducción de errores estocásticos y la mejora en metrología e inspección. Con estos resultados, imec demuestra que está listo para transferir los procesos EUV al laboratorio conjunto de High-NA EUV de imec y ASML, que ha sido construido en torno al primer prototipo de escáner EUV High-NA.

Steven Scheer, Vicepresidente Senior de Patterning Avanzado, Procesos y Materiales en imec: "El primer escáner EUV High-NA (TWINSCAN EXE:5000) ha sido instalado por ASML y los primeros obleas pronto serán expuestas. En los próximos meses, el laboratorio conjunto de High-NA EUV de imec y ASML estará operativo y accesible para los clientes de High-NA. El laboratorio de High-NA EUV, con el equipo instalado y los procesos desarrollados, permite a los clientes acceder tempranamente a la capacitación en High-NA EUV antes de que las herramientas estén en funcionamiento en sus plantas de producción. La tarea de imec es, en estrecha colaboración con ASML y nuestra extensa red de proveedores, garantizar la disponibilidad oportuna de materiales avanzados de resist, máscaras fotográficas, técnicas de medición, estrategias de proyección (anamórficas) y técnicas de estructuración. La disponibilidad de estos procesos para High-NA será presentada en más de 25 ponencias en la Conferencia SPIE Adv Litho & Patt 2024."

El ensamblaje de campos es un factor clave para High-NA: el ensamblaje de campos requiere el uso de lentes anamórficas (es decir, lentes con diferentes aumentos en x e y), lo que resulta en tamaños de campo que son solo la mitad de los de un escáner convencional. imec informará sobre los últimos avances que permiten el ensamblaje de alta resolución, basado en el trabajo con ASML y nuestros socios de producción de máscaras en el escáner NXE:3400C de imec. El ensamblaje de alta resolución reduce la necesidad de cambios en el diseño para mantenerse al día con la reducción del tamaño del campo de imagen.

En cuanto a materiales y procesos, está claro que los resistores de óxido metálico (MOR) siguen siendo los líderes para líneas y patrones metálicos. imec presentará los avances en MOR en la reducción de la dosis EUV en relación con el rendimiento. La selección de la capa base específica, la optimización del proceso de desarrollo, la elección del absorbente de máscara, el sesgo de máscara y la tonalidad de la máscara han llevado a una reducción de más del 20 % en la dosis EUV para líneas y áreas, sin aumentar la rugosidad ni los fallos estocásticos. Además, las dimensiones de punta a punta no se vieron afectadas negativamente por estas medidas de reducción de dosis. El trabajo para reducir la dosis continúa y es muy valorado por nuestros fabricantes de chips, ya que conduce a una reducción en los costos de EUV debido a un mayor rendimiento del escáner.

Un resultado inesperado se logró mediante el uso de resistores MOR con una máscara de campo claro binario para la estructuración de orificios de contacto. En comparación con un resist positivo reforzado químicamente (CAR) y una máscara de campo oscuro binaria, que se transfirieron en la misma pila, tras la transferencia del patrón se logró una reducción de dosis del 6 % y una mejora del 30 % en la uniformidad local de CD (LCDU). Un problema persistente en las máscaras de campo claro para orificios de contacto es la calidad y defectos de la máscara. Esto debe investigarse cuidadosamente para hacer que MOR sea una opción viable para los contactos. Hasta entonces, los resistores CAR de tono positivo con máscaras de campo oscuro seguirán siendo los principales candidatos para contactos y pasantes en High-NA EUV.

High-NA también requiere mejoras en la metrología y la inspección para satisfacer la mayor resolución (debido a la alta NA) y las capas más delgadas (debido a la menor profundidad de enfoque, DOF). imec presentará nuevos resultados en inspección con haz de electrones (E-Beam) y Deep-UV (DUV), que muestran que existen métodos probados (BKMs) para detectar errores estructurales estocásticos relevantes para High-NA, como orificios hexagonales. Además, se propondrán varias técnicas de aprendizaje automático (basadas en la reducción de ruido en microfotografías REM) para facilitar la inspección y clasificación de pequeños defectos.

Finalmente, imec y sus socios presentarán mejoras en la imagen mediante optimizaciones en la máscara fuente y en la OPC de máscara anamórfica (considerando la necesidad de ensamblaje).