检查、模式EUV掩

半导体工程坐下来讨论光刻和布莱恩Kasprowicz光掩模的趋势,技术总监和策略和一个杰出的成员在光电池的技术人员;托马斯•Scheruebl蔡司战略业务发展和产品战略主管;资深技术专家平Nakayamada NuFlare;和阿基》的首席执行官d2。以下是摘录的谈话。本文的第一部分在这里。

(唐森)平Nakayamada;布莱恩Kasprowicz;阿基》;托马斯Scheruebl。

SE: EUV掩模检查是一个面具制作过程的关键部分极端紫外线(EUV)光刻。在流程流,可以出现在EUV缺陷或颗粒面具。如果没有发现并移除缺陷,缺陷图像可能打印薄片,从而影响芯片收益率或引起故障。这是检查EUV掩模的关键使用口罩检测系统。这里的问题是什么?

Kasprowicz:我们长大的领域之一是Lasertec想出一个新的光化模式的面具检查工具。但首先,我在这里退一步。从历史上看,使用薄膜EUV, ASML开发一个解决方案,这是一个可移动的薄膜。这是因为你没有一个光化模式面具检查工具。所以你必须删除薄膜,清洁面膜,然后面具预定期内进行复检。然后你重新应用薄膜。这样做是波长的光学ArF-type做检查。这里有一个问题:这是一个要求一旦Lasertec新的光化模式面具检查工具是合格的和确认的行业?这一过程步骤的需要可拆卸的薄膜?这个过程本身是一种负担,因为你必须完成清洁步骤。 Does Lasertec’s tool completely mitigate the need for that? That’s still an unknown.

Scheruebl:在今天的深紫外或光学面具,我们有一个薄膜。面具检查工具工作在曝光波长193纳米。检验是通过薄膜。在晶圆工厂,这个过程不是一个问题,很简单。现在EUV,面具是在掩模完成的商店。你需要检查的面具。但是你需要一个系统的决议。理想情况下,在晶圆工厂,你想要一个薄膜防止粒子落在面具。你还需要系统的晶圆工厂检查的面具。他们必须通过薄膜。 Or you have to remove the pellicle, which is a complicated process. With actinic inspection, you inspect the mask through the pellicle. If there are no defects, you move forward. If you find defects, of course, you have to remove the pellicle. Then you send the mask for cleaning in the mask shop.

SE:换句话说,光学检查工具不能直接检查EUV掩膜,由于薄膜是不透明的193纳米光。薄膜本身是一个薄膜,适合的面具,这可以防止粒子降落在面具。相比之下,使用13.5纳米波长,Lasertec光化性的工具可以检查面罩通过EUV薄膜在更高的分辨率。蔡司出售不同的光化性检测系统EUV称为目标。我们为什么需要目标?

Scheruebl:通过检查,您发现一个缺陷。然后需要修复的缺陷。这是传统工艺。面具是非常昂贵的,特别是EUV。所以你需要修复的缺陷。这是通过电子束面具修复。在纳米尺度,我们删除或腐蚀材料修复它。在那之后,客户想知道是否修复成功。客户需要确保缺陷被修复,这样它不会打印在晶片上。这就是目标进入画面。 With AIMS, it illuminates the mask with the same wavelength as EUV. AIMS has the same wavelength and the same illumination conditions, like the scanner. It generates an aerial image on a CCD camera. The CCD camera sees the same image as the wafer will see on the scanner. And by that you can evaluate, by delta CD and certain specs, if the repair was successful or not. You usually compare it to a reference or to an area of the same feature, which is okay and has not been repaired. By certain criteria, then you can say whether the repair was successful or not, and the defect won’t print on the wafer.

SE:面具制作过程中,第一步是让一个面具空白。今天的光掩模空白由一个不透明的玻璃衬底层铬。相比之下,一个EUV掩模空白由40到50交替层硅和钼衬底上,导致多层250 nm - 350 nm厚的堆栈。在堆栈上,有一个ruthenium-based覆盖层,其次是一个基于钽的吸收器。最终,空白是图案,形成一种EUV掩模。与EUV掩膜空白的一些问题是什么?

图1:EUV掩膜的横截面。在EUV,光击中面具6°角。来源:陈德良,V。Philipsen, V。亨德里克斯,E。Opsomer, K。Detavernier C。Laubis C。Scholze F。海恩,M。”Ni-Al合金替代EUV掩模吸收器”,达成。科学。(8),521 (2018)。根特大学(Imec KU鲁汶PTB)

Kasprowicz:它开始于衬底本身。你需要平坦。你需要没有缺陷。的沉积完成需要非常保形的电影。但这些最终会转化为表面缺陷,你要做你的模式。所以衬底的最大挑战是阶段的缺陷。当我们检查non-actinic波长,你找不到这些。当你有一个光波长中,您可以看到一个阶段缺陷。这是一个凹凸或坑内表面的覆盖层或multi-pair堆栈。你会看到这些缺陷检查。 Then you deposit an absorber on top of those and you pattern it like you normally would. But it’s those defects that come up from the substrate itself that are real impediments. You may get some others. During the deposition, some particles will come in. But it really starts as a catalyst at the substrate level. I would also add something to the inspection part of EUV mask blanks. There is an actinic blank inspection tool that’s available at the blank suppliers. They will use that to qualify the multi-layer deposition to find these phase defects, prior going to the next step. This would be the capping layer and absorber. They can start vetting their blanks that way.

SE:面具后空白是由一个空白的供应商,它被发送到面具制造商,它是光掩模图案。对于今天的光学面具,模式是通过使用一个电子束面具作家基于VSB技术,对吧?

Nakayamada:VSB代表variable-shaped梁。电子束面具作家可以生成各种电子束的形状和在许多离散的大小通常以0.1 nm的步骤。形状的类型,然而,限于矩形和直角三角形。所以原来的电路模式分为基本矩形或直角三角形,这被称为镜头。如果原始电路模式曲线,生成很多照片。因此,写作时间还长。

SE:这就是新多波束面具作家融入。IMS和NuFlare航运或开发这些系统。不像VSB-based电子束单波束系统工具,多波束面具作家利用多光束模式一个面具。多波束模式EUV掩所需面具作家,对吧?

Nakayamada:VSB写原始模式转换为多个镜头,而多波束编写转换原始模式本质上是一个位图图像。位图中的每个像素是由一个小点写的光束。有大量的小的光束在一个多波束系统,使速度比VSB写作。EUV掩小模式,这需要更多的照射剂量抑制随机效应。更高和更高的照射剂量投写次数VSB几乎还长。这就是为什么多波束是必要的。

》:有两个原因为什么多波束面具作家需要EUV。一个是模式的复杂性。如果照片的数量或数量的形状变得非常高,比VSB那么多波束。在多波束机器上,写的时间是独立的变形计算。VSB机器,写入时间形状数成正比。这是众所周知的。但另一个原因,实际上可能是更重要的是立即使用的EUV在7纳米级别,是多波束更好地抵抗高剂量。

Nakayamada:有三个因素——复杂性,照射剂量和图像位置。这些都是三个主要原因多波束EUV掩模需要写作。对于单跨梁的情况,如果剂量较高,那么抗拒接受热效应的影响。这样的加热降解模式CD均匀性的影响。使用多波束,每个电子束电流很小,所以加热压制在一个最低水平。CD有优势得到更好的一致性。

Kasprowicz:多波束面具作家给你更好的CD均匀性,但也掩盖l或直线边缘粗糙度。抵制本身的剂量可以减轻很多直线边缘粗糙度。所以,你有很多的优点,如基民盟分辨率和图像与多波束位置,看起来像独立的特性。VSB工具,通常你需要留在曼哈顿或正交的形状。与多波束、我们可以做圆圈六边形和任何你想要的角度。它通过在一个固定的时间位图。

》:它还使曲线的形状。这是更有弹性制造变化。这是底线。事实证明,真正的东西你可以制造曲线。如果你可以设计制造,事实证明也是真的这样的形状更弹性制造变化。

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