Исследователи из imec продемонстрировали, что фотоскорость металлооксидного фоторезиста (MOR) может быть значительно улучшена при повышении концентрации кислорода выше атмосферного уровня на этапе постобработки (PEB) в EUV-литографии. Более высокая фотоскорость означает, что фоторезист достигает целевых размеров при меньшей EUV-дозе, что напрямую увеличивает пропускную способность EUV-сканера и снижает стоимость экспонирования. Состав газа в камере PEB ранее не рассматривался широко как инструмент оптимизации EUV, что делает это объявление значимым, однако остается неясным, можно ли это внедрить в промышленность.
Ученые из imec обнаружили, что повышение уровня кислорода с 21% (окружающий воздух) до 50% на этапе EUV PEB приводит к увеличению фотоскорости на 15–20%, что позволяет металлооксидному фоторезисту достигать целевого размера при меньшей EUV-дозе. Меньшая доза сокращает время экспонирования, что, в свою очередь, увеличивает часовую пропускную способность EUV-сканера и может снизить стоимость EUV-шага на пластину и, в конечном итоге, на кристалл, хотя не стоит ожидать, что снижение стоимости экспонирования окажет существенное влияние на стоимость конечного продукта. Улучшение было подтверждено как для экспериментальных составов MOR, так и для коммерчески доступных материалов MOR, по данным imec.
Металлооксидные фоторезисты стали ведущими кандидатами для передовых технологических процессов, основанных на Low-NA EUV и в конечном итоге на High-NA EUV литографии, благодаря их способности обеспечивать высокое разрешение, более низкой шероховатости краев линий (LER) и благоприятным характеристикам зависимости дозы от размера, которые превосходят характеристики химически усиленных фоторезистов (CAR), широко используемых сегодня. Высокое разрешение и уменьшенный LER напрямую преобразуются в лучшую способность переноса рисунка для самых мелких элементов критических слоев, которые предстоит печатать с использованием систем High-NA EUV литографии. Теперь выводы imec предполагают, что производительность MOR может быть усилена за счет условий окружающей среды на этапе PEB.
Следует отметить, что постобработка является одним из наиболее чувствительных этапов во всем литографическом процессе. PEB активирует и управляет реакциями, запущенными фотонами во время экспонирования, поэтому небольшие изменения температуры, скорости нарастания нагрева, времени выдержки и атмосферы могут оказать резкое влияние на критический размер (CD), шероховатость краев линий (LER) и уровни стохастических дефектов, что означает, что одна комбинация настроек может привести к улучшению выхода годных, а другая может стать причиной его падения. Изменение состава газа внутри модуля PEB — это серьезный шаг не только с точки зрения чистого производственного процесса полупроводников, но и с таких точек зрения, как долгосрочная стабильность материала, окисление оборудования и соображения безопасности, чтобы назвать лишь несколько.
В стандартных производственных средах EUV пластины подвергаются экспонированию в вакууме, а затем переносятся в модуль выпечки, работающий при нормальном воздухе чистой комнаты, содержащем 21% кислорода. Поэтому для проведения своих экспериментов imec разработала специальный инструмент под названием BEFORCE*, который изолирует обработку пластин и выпечку от окружающей среды фабрики. Система интегрирует возможности впрыска и смешивания газов наряду со встроенной метрологией фотоскорости, что позволило исследователям регулировать содержание кислорода в камере при контроле производительности фоторезиста. Чтобы применить открытие imec на практике, литейные производства должны будут попросить своих производителей фаб-оборудования воспроизвести то, что делает BEFORCE во время этапа PEB.
«Это всего лишь первый результат работы инструмента BEFORCE: контролируемый состав газа предоставляет дополнительный рычаг для изучения причин влияния окружающей среды на литографическую изменчивость материалов MOR», — сказал Иван Поллентьер, старший научный сотрудник imec. «Производители оборудования могут использовать эти сведения в качестве руководства для адаптации своих инструментов для улучшения пропускной способности и стабильности EUV-литографии».
*Выпечка и EUV-система с FTIR и измерением отходящих газов для оценки фоторезиста в контролируемой среде.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Anton Shilov
