对EUV掩依然存在差距

极端紫外线(EUV)光刻再次在一个关键时刻。oft-delayed技术目前正在针对7海里。但仍有许多技术大规模生产之前必须一起EUV插入节点。

首先,EUV必须来源生成更多的权力。第二,工具正常运行时间必须改善。第三,行业的需求更好的EUV抗拒。最后,该行业仍需解决的一个关键但有时被忽视的一部分EUV puzzle-EUV面具和相关的基础设施。

EUV掩模技术的商业化EUV至关重要。无法开发可行的和具有成本效益的EUV掩技术可能是致命的。

行业发展EUV掩模技术多年,主要在研发试验线路。大批量生产,行业在某些领域取得进展,而不是别人。缺陷检查,面具空白检验和维修是亮点之一。

“在一起,”杰夫·法恩斯沃思说,掩模技术主任InteI俘虏的光掩模单元,称为英特尔掩模操作,公司的技术和制造集团的一部分。

但当被问及失踪的EUV掩模领域,法恩斯沃思说:“光化性是大的。与薄膜也有差距。”

英特尔是担心EUV掩模的基础设施,以及其他EUV技术,并有充分的理由。“我们认真实施EUV 7海里,“他说在最近的有光掩模BACUS会议。在7海里,英特尔希望利用两种EUV和多模式互补的方式。

其他铸造供应商也插入EUV看7海里。像英特尔这样的,别人也看到一些空白的EUV掩模基础设施。“与EUV光刻技术,我们需要更多的工作将成熟的基础设施,尤其是低次品面具空格,“哈利莱文森说,高级研究员和高级GlobalFoundries科技研究主管。“我们需要改变功能完全实现模式。我们需要快速的计算能力OPC。”

总之,这个行业需要掌握EUV掩模问题为了对EUV一般有更现实的期望。帮助该行业领先,半导体工程组装列出了一些更具挑战性的流程步骤的EUV掩码流。

EUV和经济学
ASML正准备第四代EUV工具,NXE: 3350。13.5纳米波长工具的数值孔径为0.33和22纳米的分辨率半个球场。它还包含一个80瓦EUV来源。

理论上,EUV将简化模式的过程。与193 nm浸/多模式,有34个光刻步骤和60 7纳米计量步骤,根据彼得·维尼克,ASML的总裁兼首席执行官。相比之下,仅仅6光刻技术步骤和7 28纳米计量的步骤。

与EUV,只有9和12计量步骤7纳米光刻技术步骤,维尼克说。即便如此,芯片制造商仍然需要两种EUV和多个模式7海里。

但是根据最近的突破与EUV电源,有一个乐观的EUV增长水平,根据新调查eBeam倡议。“总的来说,信心EUV自去年以来上涨了,”阿基说》d2的首席执行官。

不过,最大的问题是明确的。黄金时间的EUV掩模基础设施准备好了吗?答:还有几个缺口EUV掩码流。

的原因之一这是经济学。花费数百万美元来构建一个工具EUV掩码流。然而,只有少数面具制造商能买得起这些工具,使投资回报相当可疑。

例如,行业希望actinic-based EUV掩码检测技术。使用相同的13.5纳米波长EUV,光化性检验应该能找到更多的缺陷比今天的光学检验工具。

KLA-Tencor,正在一个actinic-based面具检查工具。但该公司最近把技术放在次要位置好理性行业不愿帮助支付研发费用。事实上,它可能需要三到五年将actinic-based面具检测技术进入市场的成本约5亿美元。

面具空白的问题
还有其他挑战,特别是在EUV掩码流。流的第一步是开发一个EUV掩模空白,这是不同于今天的光学光掩模。一般来说,光学掩模由一个不透明的玻璃衬底层铬。

相比之下,EUV掩模空白是一个复杂的、多层结构。底部的EUV掩模空白由玻璃衬底。在衬底的顶端,有40到50互层的硅和钼。然后,在这个堆栈之上,有各种各样的和独立的吸收器堆栈。

EUV空白作为一面镜子或反射器EUV光源。理论上,EUV面具空白必须缺陷免费。

但问题是,EUV掩模空白充斥着缺陷,如坑和碰撞,在生产过程中。这些缺陷的一个正在进行的与EUV掩挥之不去的问题。说:“小坑引入失真Banqiu吴,主要技术人员和首席技术官的面具,TSV腐蚀部门应用材料。“创建阶段的缺陷。”

多年来,面具空白供应商已经减少了对EUV掩模缺陷空白阶段。在2011年,例如,有时有成千上万的缺陷在一个空白的阶段。

相比之下,球兰最近开发出一种EUV掩模3缺陷25 nm和7缺陷的空白在23海里。“缺陷和产量控制仍然是一个巨大的挑战,但缺陷控制的风险显著降低,“说孝宏Onoue,空格部门总经理球兰。

不过,芯片制造商希望EUV掩模空白甚至更少的缺陷和更高的收益率。直到面具空白供应商可以解决这个问题,面具制造商正在利用所谓的缺陷缓解策略。一个策略是将缺陷在多层吸收体,驻留在空白。

多层相位缺陷EUV掩不能修理。你要么在吸收层,或者你需要补偿的影响。当他们暴露,很难检测面具检查工具。最重要的是,很难预测它们对晶片的影响。

其他问题也浮出水面。作为EUV光照到吸收器堆栈上时,有一个多余的阴影效果。这反过来又促使该行业看下一代二进制蚀刻多层面具。

同时,EUV掩模后空白了,数据流中的下一个步骤是检查空白从Lasertec缺陷使用工具。Lasertec最先进的面具空白检验工具是基于波长355纳米的激光光源。但optical-based面具空白检验可能缺乏捕获所有缺陷的能力。

为了解决这个问题,Lasertec正在开发一个actinic-based面具空白检验工具。Lasertec将船工具,2016年报告了敏感性15 nm半个球场。到目前为止,Lasertec工具的评价。梁“吞吐量是好的,”泰德说,英特尔面具的面具技师操作。“正常运行时间高,约90%。”

模式的问题
检验步骤后,EUV面具空白然后发送到光掩模店。然后,流中的下一个步骤是模式EUV掩模使用电子束工具空白。

对于今天的光学面具的趋势是显而易见的。“模式和模式的数量正在增加,”李So-Eun Shin说,三星的研究员。

这一趋势将继续与EUV掩。根据eBeam面具调查,59%的受访者预测EUV将驱动需要复杂的面具的形状。

对EUV,辅助决议协助功能(SRAF)大小的面具可以从32至40 nm范围内任何地方,而60纳米光学。或对EUV SRAF 1 x设计尺寸可以从8到10 nm范围内任何地方,15纳米光学相比,根据导师图形。“另一件事可以改变OPC片段大小可能会萎缩,”彼得·巴克说导师MDP和平台解决方案经理图形。

因此,EUV掩模写*可能会高达50到100小时面具集,根据模式密度,根据专家。相比之下,今天的光学面具,平均面具写时间范围从8到15小时面具集,根据NuFlare官员。

简单地说,电子束工具可能无法跟上EUV掩的复杂性。因此,光掩模制造商将需要一个新类的多波束电子束面具作家。这些工具包括多个光束,加速掩模生产的吞吐量。

报道浮出水面,然而,发展多波束电子束面具作家正在略长于预期由于技术问题。

然而,在任何情况下,这两位IMS-JEOL做好行业的第一次在市场上多波束面具的作家。测试工具预计在2015年,由于生产系统在2016年。此外,NuFlare也在开发一个多波束电子束系统,预计到2016年底。

想要的:EUV检验工具
模式的步骤之后,EUV掩模都经过了严格的计量和检验流程。有几种可能的方法检查EUV掩。第一个选择是actinic-based面具检查。这个问题?没有这样的工具的存在。

所以现在,行业必须使用今天的193纳米光学检验工具。“最好的想法是扩展现有的平台,“非政府组织Xiong说,在KLA-Tencor十字线产品部门的总经理。“短期内,这个解决方案是足够好。”

桌子上有其他的选择。电子束EUV掩检验是一个想法。此外,一些公司正在研究多波束检查。在一段时间内,EIDEC Ebara已经合作一个EUV检测技术称为投射电子显微镜(PEM)。

每个EUV掩模检测技术有各种权衡。例如,光学检查可能失去动力。此外,电子束可以找到小缺陷,但技术是缓慢的。

所以,有一个感知差距对EUV掩模检查。另一方面,英特尔的梁很乐观对蔡司actinic-based目的的工具,用于缺陷检查。“成像好,”他说。

薄膜的问题
下一个问题是EUV薄膜。用于光学面具,薄膜是一种薄膜膜,位于十字线,充当一个防尘罩。

一次,该行业坚持EUV掩不需要薄膜。但最近,芯片制造商改变了他们的立场,坚持EUV掩现在需要薄膜。没有膜,根据芯片制造商,EUV十字线容易粒子和缺陷。

然而,有一个问题EUV薄膜。面具制造商不能使用现有的193海里面具检查工具,甚至电子束系统,检查EUV掩上薄膜。EUV薄膜本身由一个薄的多晶硅薄膜材料。不幸的是,这种材料不透明在193 nm或其他在深紫外波长范围。

因此,解决问题的办法是什么?答:开发一个可伸缩的薄膜。事实上,ASML发展这种类型的技术,可以支持光学、电子束、光化性。仍在研发阶段,ASML EUV薄膜溶液很快将在商业市场。

“这将是一个好薄膜。但他们需要接触大量的谨慎和需要广泛的描述,“说GlobalFoundries莱文森。

“薄膜必须非常薄。很少有体积。因此,温度上升很快,”莱文森说。“如果薄膜断裂,碎片脱落,它将落在镜头。这些都是非常昂贵的镜头。”

总之,EUV仍有一些挑战。但卑微的薄膜可以成为EUV的阿喀琉斯之踵。“如果出现错误(薄膜),其后果是灾难性的,”他补充道。