●EUV技術對掩膜版的要求
EUV與現有(you)(you)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)技術(shu)的(de)主(zhu)要區別,在于極紫外投影光(guang)(guang)刻(ke)(ke)系統使(shi)用(yong)了反射(she)式(shi)掩(yan)模(mo)(mo)。反射(she)式(shi)掩(yan)模(mo)(mo)采用(yong)堅固的(de)背支撐結構,可以有(you)(you)效地防止由裝校應力(li)以及熱(re)應力(li)產生的(de)變(bian)形;透射(she)式(shi)掩(yan)模(mo)(mo)則因為其對工(gong)作光(guang)(guang)束的(de)強(qiang)烈吸收(shou)與熱(re)應力(li)變(bian)形之間(jian)的(de)矛(mao)盾不能(neng)協調(diao)解決而無法在13nm 光(guang)(guang)刻(ke)(ke)技術(shu)中(zhong)得到應用(yong)。
多層(ceng)膜技(ji)術的(de)(de)(de)巨大進步使得反(fan)射式掩(yan)模(mo)成(cheng)為可(ke)能,但掩(yan)模(mo)中引(yin)入了(le)多層(ceng)膜之(zhi)后,相應地(di)帶來了(le)諸(zhu)如多層(ceng)膜均勻性(xing)、多層(ceng)膜缺(que)(que)陷(xian)等技(ji)術難題。由于入射光在掩(yan)模(mo)表面反(fan)射,EUV系統對掩(yan)模(mo)基底的(de)(de)(de)面形和(he)缺(que)(que)陷(xian)都有了(le)更嚴格的(de)(de)(de)要(yao)求。
EUV系統對掩模基底的要(yao)求(文獻(xian)掃描圖片)
通過EUV技(ji)術的(de)艱(jian)難前行我們可以(yi)體(ti)會到(dao)光(guang)刻(ke)技(ji)術的(de)發展(zhan)并非光(guang)刻(ke)機一(yi)枝(zhi)獨(du)秀即可,其它環節的(de)互相(xiang)配合(he)與優化,如(ru)光(guang)刻(ke)膠和掩膜(mo)版等(deng),才能使EUV盡早投(tou)入量(liang)產。盡管(guan)EUV使用的(de)曝光(guang)波長比ArF光(guang)刻(ke)縮小了10倍(bei)以(yi)上(shang),但是EUV波段(duan)的(de)光(guang)極易被各種光(guang)學材(cai)料吸收也是不爭的(de)事(shi)實(shi),全新的(de)掩膜(mo)版技(ji)術開發如(ru)箭在(zai)弦上(shang)。
由于采用(yong)透射(she)(she)曝(pu)光(guang)時掩(yan)(yan)(yan)(yan)膜(mo)(mo)版會吸收EUV光(guang)線,其光(guang)強將(jiang)被大幅削弱。因(yin)此,相對于目前的(de)(de)投影式光(guang)學系(xi)統而言,EUV掩(yan)(yan)(yan)(yan)膜(mo)(mo)版將(jiang)采用(yong)反射(she)(she)技術(shu),而非透射(she)(she)技術(shu)。要(yao)使EUV順(shun)利(li)進(jin)入(ru)量產(chan),無缺(que)陷的(de)(de)掩(yan)(yan)(yan)(yan)膜(mo)(mo)是必不可少的(de)(de)。如何(he)解決掩(yan)(yan)(yan)(yan)膜(mo)(mo)版表面多層(ceng)抗反射(she)(she)膜(mo)(mo)的(de)(de)無缺(que)陷問題(ti)成為關鍵(jian)。EUV掩(yan)(yan)(yan)(yan)膜(mo)(mo)版的(de)(de)制作一(yi)(yi)般是采用(yong)多層(ceng)堆疊的(de)(de)Mo/Si薄膜(mo)(mo),每一(yi)(yi)Mo層(ceng)與(yu)Si層(ceng)都必須足夠(gou)平(ping)滑,誤差容許范圍為一(yi)(yi)個原子大小。如果(guo)掩(yan)(yan)(yan)(yan)膜(mo)(mo)上存在大顆粒(li)時,通常需要(yao)采用(yong)掩(yan)(yan)(yan)(yan)膜(mo)(mo)修正技術(shu)進(jin)行處(chu)理。另(ling)外,掩(yan)(yan)(yan)(yan)膜(mo)(mo)版還涉及(ji)到儲存、運輸(shu)等難(nan)題(ti)。
EUV系統對掩模缺陷率的要(yao)求
研究(jiu)表明(ming),EUV掩膜(mo)缺(que)陷密度應為18nm節點0.003defects/cm2,最新的(de)(de)數據認為,最終量產時的(de)(de)目標達到(dao)0.01defects/cm2即可(ke)。但如今(jin)的(de)(de)EUV掩膜(mo)缺(que)陷仍(reng)高(gao)達1defect/cm2,任務非常艱巨。要使(shi)檢測機臺的(de)(de)水平滿(man)足(zu)芯片制造的(de)(de)要求(qiu),EUV光源(yuan)的(de)(de)亮度而非能(neng)量,仍(reng)需(xu)大幅改善。這(zhe)是因(yin)為EUV光刻(ke)機的(de)(de)NA非常小,測量機臺只(zhi)能(neng)覆(fu)蓋光源(yuan)較小的(de)(de)一部分,高(gao)能(neng)量光源(yuan)對于測量機臺來說太(tai)大太(tai)昂貴(gui)。在這(zhe)一點上,LPP光源(yuan)更小更亮,較DPP更有優勢。
極紫外投影光(guang)刻(ke)反射式掩(yan)模(mo)技術的(de)難點在(zai)于(yu)掩(yan)模(mo)白(bai)板的(de)制(zhi)(zhi)(zhi)備,包括缺(que)陷數(shu)控制(zhi)(zhi)(zhi)以及無(wu)缺(que)陷多層(ceng)膜(mo)制(zhi)(zhi)(zhi)備。根據(ju)掩(yan)模(mo)圖形(xing)成型方法(fa)的(de)不(bu)同,其制(zhi)(zhi)(zhi)備方法(fa)主要分為:離(li)子束直接刻(ke)蝕(shi)法(fa)、離(li)子注入法(fa)、Liftoff法(fa)、吸(xi)收(shou)(shou)層(ceng)干刻(ke)法(fa)。吸(xi)收(shou)(shou)層(ceng)干刻(ke)法(fa)不(bu)僅在(zai)工藝上切實(shi)可(ke)行(xing),而且有利于(yu)缺(que)陷的(de)檢測(ce)和修補,是最(zui)為理想的(de)掩(yan)模(mo)制(zhi)(zhi)(zhi)作方法(fa)。