Vědci z výzkumného institutu Imec zjistili, že rychlost fotoexponování kovovo-oxidového fotorezistu (MOR) lze výrazně zvýšit, pokud se během kroku post-expoziční tepelné úpravy (PEB) v EUV litografii zvýší koncentrace kyslíku nad atmosférickou úroveň. Vyšší rychlost fotoexponování znamená, že fotorezistu stačí k dosažení cílových rozměrů nižší dávka EUV záření, což přímo zvyšuje propustnost EUV skenerů a snižuje náklady na expoziční krok.
Zvýšení koncentrace kyslíku z běžných 21 % (obsah v atmosférickém vzduchu) na 50 % během kroku PEB přináší 15 až 20% nárůst rychlosti fotoexponování. Nižší potřebná dávka zkracuje dobu expozice, čímž roste hodinová propustnost EUV skeneru a klesají náklady na zpracování jednoho waferu, a tím i jednoho čipu – i když výrazný dopad na cenu finálního produktu nelze očekávat. Zlepšení bylo potvrzeno jak u experimentálních, tak u komerčně dostupných formulací MOR.
Kovovo-oxidové fotorezistu se staly hlavními kandidáty pro pokročilé výrobní technologie využívající Low-NA EUV a v budoucnu i High-NA EUV litografii, protože jejich vysoké rozlišení, nižší drsnost hran linií a příznivé dávkové charakteristiky překonávají vlastnosti dnes běžně používaných chemicky zesílených fotorezistu (CAR).
Nový nástroj BEFORCE a výzvy průmyslového nasazení
Post-expoziční tepelná úprava patří k nejcitlivějším krokům v celém litografickém procesu. Malé odchylky teploty, rychlosti ohřevu, doby pečení nebo složení atmosféry mohou mít zásadní vliv na kritické rozměry, drsnost hran linií a úroveň stochastických defektů. Změna složení plynu uvnitř PEB modulu je proto zásadním krokem nejen z hlediska výrobního procesu, ale i z pohledu dlouhodobé stability materiálů, oxidace nástrojů a bezpečnostních aspektů.
Ve standardních EUV výrobních prostředích jsou wafery exponovány ve vakuu a poté přesunuty do pečicího modulu pracujícího v běžném čistém vzduchu s 21 % kyslíku. Pro účely svých experimentů proto Imec vyvinul speciální nástroj nazvaný BEFORCE (Bake and EUV system with FTIR and Outgas measurement for Resist evaluation in Controlled Environment), který izoluje manipulaci s wafery a jejich pečení od okolního prostředí výrobní haly. Systém integruje možnosti vstřikování a míchání plynů spolu s vestavěnou metrologií rychlosti fotoexponování.
Aby mohly být výsledky Imecu využity v praxi, budou muset výrobci čipů požádat dodavatele výrobních nástrojů o replikaci funkce nástroje BEFORCE v rámci kroku PEB.
„Toto je teprve první výsledek z nástroje BEFORCE: kontrolované složení plynu poskytuje další parametr pro studium původu vlivů prostředí na litografickou variabilitu materiálů MOR,“ řekl Ivan Pollentier, senior výzkumný pracovník Imecu. „Výrobci zařízení mohou tato zjištění využít jako vodítko pro přizpůsobení svých nástrojů za účelem zlepšení propustnosti a stability EUV litografie.“
Zdroj: tomshardware.com
