美国新技术颠覆EUV光刻?想多了

早前,SPIE 高级光刻会议隆重举行,应用材料公司在会议上宣布了他们的 Sculpta 图案成形工具,这在媒体中引起狂呼我,有人甚至以为ASML的EUV终于迎来了对手。

但在本文作者Scotten Jones看来,这个设备远非革命性的。上周,他还采访了先进产品集团(Advanced Products Group )的董事总经理兼总经理 Steven Sherman,并讨论了新工具。

介绍

曝光系统的分辨率由瑞利准则给出:

R =k1λ/NA

其中k 1是工艺相关因素,λ是曝光波长,NA是光学系统的数值孔径。

半导体行业不断向更小的尺寸发展,以实现更大的晶体管/位密度。

随着 EUV 延迟多年,DUV 通过多种技术得到扩展,其中多次曝光相结合以创建比单次曝光更高分辨率的图案。

一旦 EUV 进入生产,多重图案化在许多情况下被单一 EUV 曝光所取代。

根据瑞利标准,当前 0.33 NA EUV 系统的最终分辨率应该约为 20 纳米,但我们目前还远未意识到这一点。

ASML 在工厂用简单的一维图案在平坦晶圆上测试 EUV 系统至 26nm,但在生产中 30nm 是当前的实际限制,即使那样,在某些情况下,尖端到尖端的要求可能需要额外切割或块掩码。

对于单次 EUV 曝光,尖端到尖端的间距目前限制在大约 25 到 30 纳米,并且需要第二个 EUV 掩模才能达到 15 到 20 纳米的尖端到尖端。下一代工艺将需要多个 EUV 多重图案化层。Sculpta 工具旨在解决这种情况。

应用材料的介绍

在他们的演示中,Applied Materials 描述了两个常见的案例,其中两个 EUV 掩模用于创建图案。

第一个是通过 EUV 掩模形成密集互连线,然后使用第二个 EUV 掩模切割或阻挡图案以在正交方向上实现紧密的尖端到尖端。

第二种情况是,一个 EUV 掩模用于创建细长接触阵列,然后使用第二个 EUV 掩模创建第二个接触阵列,与第一个阵列相比,尖端到尖端的间距更小。细长的触点对于降低对放置错误与线路的敏感性是可取的。

Applied Materials 在他们的演示中展示了一个简化的光刻-蚀刻光刻-蚀刻工艺流程,该流程使用两个 EUV 掩模结合两个蚀刻来创建图案,见图 1。

美国新技术颠覆EUV光刻?不靠谱
图 1. EUV 双图形工艺流程。

在图 1 中,说明了两次光刻蚀刻。在每次通过沉积步骤时沉积薄膜,薄膜被平面化,光刻图案形成并测量,图案被蚀刻到薄膜中,然后被清洗并再次测量。Applied Materials 将每次光刻蚀刻过程的成本描述为大约 70 美元。

单次 EUV 曝光成本大约是整个光刻通过成本 70 美元的 2 倍,整个光刻通过成本是 Applied Materials 保守估计的 70 美元的几倍。通过关联处理消除 EUV 曝光具有很大的价值。

(责任编辑:AK007)