Imec demonstruje gotowość ekosystemu wzorcowania EUV o wysokiej NA

Montaż narzędzia EUV o wysokiej NA w wspólnym laboratorium High-NA firmy imec i ASML w siedzibie głównej ASML w Veldhoven, Holandia. (Źródło obrazu: ASML) / Montaż narzędzia EUV o wysokiej NA w wspólnym laboratorium High-NA firmy imec-ASML w siedzibie głównej ASML w Veldhoven, Holandia. (Źródło: ASML)

W tym tygodniu imec, wiodące na świecie centrum badań i innowacji w dziedzinie nanoelektroniki i technologii cyfrowych, zaprezentuje na konferencji 2024 Advanced Lithography + Patterning postępy w procesach EUV, maskach i metrologii, opracowanych dla ekstremalnej litografii ultrafioletowej (EUV) z wysoką aperturą numeryczną (High-NA). Najważniejsze osiągnięcia dotyczą rozwoju fotolaków i podłoży, optymalizacji masek, rozwoju Optical Proximity Correction (OPC), łączenia pól z wysoką rozdzielczością, redukcji błędów stochastycznych oraz ulepszeń w metrologii i inspekcji. Dzięki tym wynikom imec pokazuje, że jest gotowe do przeniesienia procesów EUV do wspólnego laboratorium High-NA EUV, które zostało zbudowane wokół pierwszego prototypu skanera High-NA EUV, stworzonego przez imec i ASML.

Steven Scheer, starszy wiceprezes ds. zaawansowanego wzoru, procesów i materiałów w imec: "Pierwszy skaner High-NA EUV (TWINSCAN EXE:5000) został zainstalowany przez ASML, a pierwsze wafle wkrótce zostaną naświetlone. W najbliższych miesiącach wspólne laboratorium High-NA EUV imec i ASML zostanie uruchomione i udostępnione klientom High-NA. Laboratorium High-NA EUV z zainstalowanym sprzętem i procesami umożliwi klientom wczesne rozpoczęcie szkolenia w zakresie High-NA EUV, zanim narzędzia będą gotowe do produkcji. Zadaniem imec jest zapewnienie terminowej dostępności zaawansowanych materiałów rezystorowych, masek, technik pomiarowych, strategii odwzorowania (w tym anamorficznych) oraz technik strukturyzacji, we ścisłej współpracy z ASML i naszym rozbudowanym siecią dostawców. Dostępność tych procesów dla High-NA zostanie zaprezentowana na ponad 25 referatach podczas konferencji SPIE Adv Litho & Patt 2024."

Łączenie pól (Field Stitching) jest kluczowym czynnikiem dla High-NA: wymaga ono zastosowania anamorficznego obiektywu (tzn. obiektywu o różnej powiększeniu w kierunku x i y), co prowadzi do pól o rozmiarze tylko połowy w porównaniu do konwencjonalnych skanerów. imec przedstawi najnowsze osiągnięcia umożliwiające łączenie pól z wysoką rozdzielczością, oparte na pracy z ASML i naszymi partnerami w produkcji masek na skanerze NXE:3400C od imec. Wysokorozdzielcze łączenie pól zmniejsza konieczność wprowadzania zmian w projekcie, aby nadążyć za zmniejszaniem się rozmiaru pola obrazu.

Na poziomie materiałów i procesów jasno widać, że rezystory metalowo-oksydowe (MOR) nadal są na czele w zakresie linii metalowych i wzorów. imec przedstawi postępy w rozwoju MOR w zakresie redukcji dawki EUV w stosunku do uzysku. Dobór konkretnego podłoża bazowego, optymalizacja procesu wywoływania, wybór absorbera maski, napięcia maski i tonacji maski doprowadziły do redukcji dawki EUV dla linii i powierzchni o ponad 20%, bez pogorszenia chropowatości czy błędów stochastycznych. Również wymiar Tip-to-Tip nie został negatywnie dotknięty tymi działaniami na rzecz redukcji dawki. Prace nad redukcją dawki są kontynuowane i są bardzo cenione przez naszych producentów chipów, ponieważ prowadzą do obniżenia kosztów EUV dzięki wyższej wydajności skanerów.

Nieoczekiwanym wynikiem było uzyskanie lepszych rezultatów dzięki zastosowaniu rezystorów MOR z maską binarną w jasnym polu do strukturyzacji otworów kontaktowych. W porównaniu do chemicznie utwardzonego rezystora pozytywnego (CAR) i maski binarnej w polu ciemnym, które zostały przeniesione do tego samego stosu, po transferze wzoru uzyskano redukcję dawki o 6% oraz poprawę lokalnej jednorodności CD (LCDU) o 30%. Pozostałym problemem w maskach w jasnym polu dla otworów kontaktowych jest jakość i defektowość maski. Należy to dokładnie zbadać, aby rezystory MOR stały się opcją dla kontaktów. Do tego czasu pozytywnie tonowane rezystory CAR z maskami w polu ciemnym pozostaną głównymi kandydatami do kontaktów i przejść przezwarstwowych w High-NA EUV.

High-NA wymaga również ulepszeń w technikach pomiarowych i inspekcyjnych, aby sprostać wyższej rozdzielczości (dzięki wysokiej NA) i cieńszym warstwom (z powodu zmniejszonej głębokości ostrości - DOF). imec przedstawi nowe wyniki w zakresie inspekcji e-beam i Deep-UV (DUV), które pokazują, że istnieją nowe sprawdzone metody (BKM) do wykrywania stochastycznych błędów strukturyzacji istotnych dla High-NA, takich jak heksagonalne otwory kontaktowe. Ponadto zaproponowane zostaną różne techniki uczenia maszynowego (oparte na odszumianiu mikrofotografii REM), które mają ułatwić inspekcję i klasyfikację małych defektów.

Na koniec imec i jego partnerzy przedstawią ulepszenia w obrazowaniu poprzez optymalizację maski źródłowej oraz anamorficznej maski OPC (z uwzględnieniem konieczności łączenia pól).