EUV-lithografie is een ingewikkeld proces waarbij veel factoren de productie van het uiteindelijke beeld beïnvloeden. Het EUV-licht zelf genereert de beelden niet rechtstreeks, maar werkt via secundaire elektronen die vrijkomen als gevolg van ionisatie door binnenkomende EUV-fotonen. Daarom moeten we ons bewust zijn van de fluctuaties in de elektronendichtheid en van de verstrooiing van elektronen, wat leidt tot onscherpte [1,2].
In feite hoeven deze secundaire elektronen ook niet afkomstig te zijn van de directe EUV-absorptie in de resist. Secundaire elektronen kunnen afkomstig zijn van absorptie onder de resist, wat een zekere mate van onscherpte met zich meebrengt. Bovendien is er een EUV-geïnduceerd plasma in de waterstofomgeving boven de resist [3]. Dit plasma kan een bron zijn van waterstofionen, elektronen en vacuüm-ultraviolette (VUV) straling [4,5]. De VUV-straling, de elektronen en zelfs de ionen vormen afzonderlijke bronnen voor blootstelling aan een algemene weerstand. Deze externe bronnen van secundaire elektronen en andere niet-EUV-straling leiden in principe allemaal tot niet-EUV-blootstelling van resists in EUV-lithografiesystemen.
Onscherpe beelden hebben de verschillen tussen de maximale en minimale dosisniveaus verkleind en voegen ook een verschuiving toe aan het minimale dosisniveau (Figuur 1). Wanneer het totale beeld wordt opgenomen in het EUV-elektronendosisprofiel, is het dus gevoeliger voor stochastische fluctuaties, omdat de onscherpe doses overal dichter bij de afdrukdrempel liggen. De algemene blootstelling aan het EUV-geïnduceerde plasma verhoogt de gevoeligheid voor stochastische fluctuaties in de minimumdosisgebieden verder.
Figuur 1. Defocus vermindert het piek-dalverschil en voegt een compensatie toe aan het minimale dosisniveau. Dit heeft de neiging om de kwetsbaarheid voor stochastische schommelingen te vergroten.
Er wordt dus verwacht dat de stochastische defectniveaus slechter zullen zijn als de bijdragen van deze niet-EUV-bronnen worden meegenomen. Het effect is gelijk aan het toevoegen van een verminderde invallende EUV-dosis en het toevoegen van een extra dosis achtergrondelektronen.
Figuur 2. 30 nm pitch, 30 mJ/cm2 geabsorbeerd, 3 nm onscherpte, zonder niet-EUV-bronnen. Er wordt op pixels gebaseerde afvlakking (voortschrijdend gemiddelde van 3×3 pixels van 0.6 nm x 0.6 nm) toegepast. De uitgezette getallen zijn elektronen per pixel van 0.6 nm x 0.6 nm.
Figuur 3. 30 nm pitch, 40 mJ/cm2 geabsorbeerd, 3 nm onscherpte, 33 e/nm^2 van niet-EUV-bronnen. Er wordt op pixels gebaseerde afvlakking (voortschrijdend gemiddelde van 3×3 pixels van 0.6 nm x 0.6 nm) toegepast. De uitgezette getallen zijn elektronen per pixel van 0.6 nm x 0.6 nm.
Figuren 2 en 3 laten zien dat het opnemen van niet-EUV-blootstellingsbronnen leidt tot belemmerende stochastische defecten, ongeacht waar de printdrempel wordt ingesteld in het resistontwikkelingsproces. Met name de nominaal niet-blootgestelde gebieden zijn kwetsbaarder voor niet-EUV-blootstellingsbronnen. De nominaal belichte gebieden zijn daarentegen gevoeliger voor de dosisniveaus en onscherpte. De niet-EUV-blootstellingsbronnen dragen daarom bij aan het verschaffen van een bodem voor de stochastische defectdichtheid.
Het is dus noodzakelijk om de elektronen die van onder de resist worden geëmitteerd, evenals de straling van het EUV-geïnduceerde plasma, op te nemen als belichtingsbronnen in EUV-lithografiesystemen.
Referenties
[1] P. Theofanis et al., Proc. SPIE 11323, 113230I (2020).
[2] Z. Belete et al., J. Micro/Nanopatroon. Mater. Metro. 20, 014801 (2021).
[3] J. Beckers et al., Appl. Wetenschap 9, 2827 (2019).
[4] P. De Schepper et al., J. Micro/Nanolith. MEMS MOEMS 13, 023006 (2014).
[5] P. De Schepper et al., Proc. SPIE 9428, 94280C (2015).
Lees ook:
Toepassingsspecifieke lithografie: Sense Amplifier en Sub-Wordline Driver Metal Patterning in DRAM
BEOL-maskerreductie met behulp van door afstandhouders gedefinieerde via's en insnijdingen
Deel dit bericht via:
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
- PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
- Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
- Bron: https://semiwiki.com/lithography/340609-non-euv-exposures-in-euv-lithography-systems-provide-the-floor-for-stochastic-defects-in-euv-lithography/
