与EUV掩模制造问题

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。

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

SE:多年来,芯片制造商使用波长193纳米光刻图案的小功能芯片。为什么这个行业不能继续推动193纳米光刻技术,因为它迁移到7纳米逻辑节点和超越?是什么方面的一些问题转移到下一个模式技术极端紫外线(EUV)光刻吗?

Kasprowicz:一般来说,有两件事发生当人们开始制造技术的变化。这是经济学或技术。与EUV收养,虽然我们有一些能力在早期,它没有意义迁移到马上,因为经济学没有意义。现在的EUV源动力,吞吐量。我们可以制造EUV面具。和你的成本结构。很多过渡开始发生,但这是基于经济学。另一个原因,正如我所提到的,是技术。你不能满足覆盖要求或处理有问题多模式。现在你有五个曝光193海里浸泡。你放下光栅,然后你有五个口罩之类的。经济没有意义。所以有技术挑战继续做ArF(氟化氩激光器)或光学光刻技术。

SE:三星和台积电最近搬进了有限的生产与EUV光刻7 nm节点。两家公司将使用EUV 5海里。EUV扫描仪是一种13.5纳米波长工具与13纳米分辨率。什么EUV带的聚会吗?

Kasprowicz:你能模式在单井网解决方案。你不需要有多个面具。你的OPC(光学邻近校正)有点容易,相比193海里多模式。在前端的空间,你做一些设计工作或做一些修正。你不需要在前端做尽可能多的最初7纳米空间节点,例如。所以,EUV将更容易模式比193海里多模式解决方案。这个更改为5 nm,因为它可能需要double-patterning EUV更严格的音高。这就是为什么有些人引入6 nm节点仍然允许单一与EUV踱来踱去。尽管如此,面具与EUV,你可以得到一个更好的质量和更好的质量的晶片基于模式的忠诚和成像性能。

SE: EUV掩比传统光学面具是不同的。今天的光学面具由一个不透明的玻璃衬底层铬。相比之下,一个EUV掩模由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。EUV掩的一些问题是什么?的EUV掩模采用EUV光刻质量基础设施准备好了吗?

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:在光学中,这是一个传播面具,所以你让光通过它。无论透过玻璃最终将晶片,而一种EUV掩模完全反射的镜子。所以你以一定角度反射光线的面具,通过镜子,或镜子的镜头在这种情况下,到晶圆上。

》:EUV掩由于各种原因可能需要使用多波束面具的作家写的。这是一种新的面具作家。这个行业一直在使用变量VSB面具形状梁或写作。现在,多波束供生产使用。这是完美的时机。这就是你需要EUV掩模写作。

Nakayamada:真正的挑战是图像位置。的EUV掩模作家形象布置预算很紧。多波束面具作家是客户的选择,因为它使多路写作。你得到一个更好的图像位置准确性。

Scheruebl:我们通常是相当不错的EUV掩模的基础设施。多波束作家是可用的。他们展示了良好的性能。我看到差距或挑战是可能的吗检查方面,因为你有小特性的面具。你需要高分辨率的检查。目前,它是用深紫外线光学检测系统,不能解决的特性。他们可以告诉你,有一个缺陷。你可以看到一个信号,表明有一个缺陷,但你不能看到如果入侵或挤压,发生了什么事。好消息是,Lasertec宣布EUV花纹面具的光化性检测系统检查。高分辨率的检查是必要的,光化性或电子束检查。今天目标EUV系统从蔡司是可用的。

SE:将一种EUV掩模是什么样子的呢?设计师可以期待什么?

Kasprowicz:第一个EUV掩可能是装饰品,而不是传统的OPC。但后来,随着0.33 NA EUV工具仍继续坚持,会有一些挑战,你将开始看到一些采用诸如教师(逆光刻技术)。人们会想尽一切方式可以在单一曝光EUV。他们将使用教师或先进的OPC之前,他们会考虑多模式EUV。在未来可能发挥作用的决议限制开始触及0.33,NA,但不发病。所以EUV掩开始简单的装饰,然后变得更高级的继续推到极致。

》:与EUV技术上你可以做许多事情,但是现实的业务可能会推动人们去做单一模式EUV尽可能长时间。这意味着你可以做的所有事情增加分辨率与单井网EUV你想做的事情。为什么193海里浸没式光刻技术正变得越来越有挑战性,是因为为了揭露一层晶片的模式,你必须做多个模式。然后你必须行起来,所有这些问题。你想避免与EUV尽可能。所以你想待在单一模式区域尽可能长时间。你会认为任何分辨率增强技术已经可以将成为一个可行的选择。

SE:与EUV掩的一些其他问题?

Kasprowicz:在成本方面,还有很多投资由面具制造商。当然,你有材料成本EUV空白,随后,薄膜。这是大前期成本只是在材料方面。然后,在后台的一面,你有光化性检验工具。前端部分,你有多波束作家。你有其他写工具。首先,多波束的EUV将成为标准。他们可以应用到其他特定技术。蚀刻工具和抵制工具都可扩展到任何你想要的面具类型。但是当你到达后端,这就是你开始有目的,光化模式检验或其他的东西。然后它变得更侵入性的成本。

》:试图打印50 nm, 40 nm或30 nm特性为193纳米光刻技术本质上是一个艰巨的任务。使用EUV 13.5纳米波长应该更容易和更可行的。复杂的技术原因,它实际上是不容易得多。有困难。这不仅仅是重要的波长,事实证明。今天面具,EUV也许需要一些装饰品。但是很快就需要大量的装饰面具使晶圆图像正确。这就像OPC和教师。主要是提高弹性制造变化。你也想让他们所谓的窗口过程尽可能大。 And that’s where you will need OPC and ILT.

有关的故事

单和多模式EUV

EUV掩模准备挑战

EUV掩模的差距和问题

面具的EUV,深度学习问题