化学放大光阻的蒸汽,EUV而言。
作为EUV接触工具,来源,光掩模已经变得更有能力,光刻部门的注意力已经转向EUV光刻胶。毕竟,一旦曝光系统可以在晶片产生高质量的图像,抵抗仍然捕捉模式转移。不幸的是,强调光致抗蚀剂使得当前配方更明显的局限性。
自从引入波长248 nm敞口,石版家一直依赖化学放大(CA)拒绝。在CA抗拒,入射光线并不直接导致聚合物骨干成为可溶性。相反,光线吸收photoacid发电机(PAGs),每个光子释放多个photoacid分子。photoacid与保护性反应组聚合物骨干,“de-protecting”,导致它成为溶于开发人员。在EUV抗拒,入射光也可以激发光电子,进而可以驱动photoacid生成反应。
因此,核心的化学放大抵抗化学我们之间找到一个折衷的分辨率和灵敏度。最大化的决议,抵制设计师想要小的骨干分子,和photoacid de-protection反应发生接近PAG的位置。photoacid扩散距离和抵制由每个photoacid de-protected分子的数量应该小。
灵敏度最大化,另一方面,设计师寻找几乎相反的特征。光子捕获截面应该大,使用尽可能多的光子是可用的。每个光子应该生成许多photoacid分子,应该迅速扩散到抵抗层de-protect尽可能多的聚合物链。不幸的是,这种行为意味着贡献大的扩散距离模糊,维度的暴露的不确定性特征。
这种权衡的含义EUV抵制特别是相当麻烦。提出了制造业的插入点EUV处于或低于7 nm节点,临界尺寸的40纳米层或更少。然而,正如以前讨论的,EUV光源难以实现合理的功率。用很少的光子,EUV过程需要高度敏感的光阻来实现可接受的吞吐量。
虽然设计师193纳米光阻也面临一项决议/敏感性权衡,EUV光子的波长短、高能源带来了额外的挑战。有机分子EUV吸光度差;一个厚的光刻胶是可取的捕捉尽可能多的可用的光。厚抵抗层也可以容忍更长,更激进的腐蚀过程。不幸的是,高纵横比的特性容易模式崩溃。
高能光子也会加剧散粒噪声的问题。图像的每个部分暴露于一个非常小的数量的光子,将分布式随机强度剖面。由此产生的噪音是一个主要贡献者线边缘粗糙度。随着线边缘粗糙度大宽度相对于功能,它限制了可以实现有效的决议。(下一篇文章将更详细地查看EUV和线边缘粗糙度)。
事实上,抵抗整体性能越来越由随机性定义:高分子链长度的随机分布,抵制PAG分子的随机分布,和随机分布的光子将增加抵抗图像的不确定性。
Inpria是几家公司寻找一个替代化学放大抗拒。他们的方法是基于氧化锡纳米束,小于聚合物链但有很高的EUV截面。根据Inpria首席执行官安德鲁•格伦维尔,这些集群吸收四五倍的EUV辐射CA拒绝在一个恒定的剂量。高吸光度应该没有破坏分辨率可以提高灵敏度。此外,抵制不依赖于次要de-protection反应。相反,它生成的EUV光源和任何二次电子可以直接打破债券,诱导微分电影中的溶解度。优越的耐腐蚀材料交付,格伦维尔说,40:1腐蚀与carbon-doped氧化物电介质。这样一个高对比度极大地简化了过程堆栈,减少中间硬掩模的必要性和模式传输层。
在这一点上,格伦维尔说,该公司可以打印13纳米线和空间模式,与35 mJ / cm2敏感性。这些结果与最好的CA抗拒,虽然Inpria方法取得了优越的线边缘粗糙度。结果打印在今年的有先进光刻技术会议上,该公司证明了成功与标准晶片加工设备的集成,没有金属晶圆之间的转移。商业化的努力在多个领域,公司既寻求制造合作伙伴和努力改善其内部生产流程。
CA拒绝服务行业20多年,但可能达到其极限EUV时代。如果替代CA抗拒一样成功,该行业将在良好的手。
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一个含氧抵抗风险的氧气出气或解吸这外套EUV镜子,减少他们的反射率。传统抗碳释气已经有类似的问题。EUV升温抗拒更快、更高的光子能量和真空环境。
传统的抵抗已经包含氧气。
氧气从传统的光阻可能有助于减少/清洁碳增长虽然净碳排放增长。金属氧化物抵制的情况下(可能是我之前应该用这个词)主要是氧气释放风险。氧解吸或辐射加热始终是一个问题。
另一方面,金属氧化物通常是相当稳定的。显然事情需要仔细观看,虽然。
是的,金属氧化物是比传统的光阻一般稳定。但氧气与有机物的脱气与传统的聚合物,对1 / cm2 e15分子;IMEC的一篇论文所示:“评估相关的抵制出气EUV光学污染汽车和non-CAR材料化学”,Proc.相比7972卷,抵制材料和加工技术的进步,二十八,纸797208 (2011)。