I tidligere artikler havde jeg set på EUV stokastisk adfærd [1-2], primært i form af den lave fotondensitet, der resulterer i skudstøj, beskrevet af Poisson-fordelingen [3]. Sløringens rolle for at hjælpe med at bekæmpe tilfældigheden af EUV-fotonabsorption og sekundær elektrongenerering og migration blev også for nylig overvejet [4-5]. Men indtil nu har sløring som følge af migrationer af elektroner og kemiske arter fået den klassiske kontinuumbehandling, mens vi i virkeligheden på nanometerskala igen har at gøre med tilfældige antal diskrete kvanter, dvs. elektroner eller kemisk reaktive arter. Disse diskrete kvanter følger stadig Poisson-fordelinger [6]. Så det er nødvendigt at have en stokastisk genovervejelse, efter at der allerede er taget højde for sløring.
Denne genovervejelse synes nødvendig, efter at de seneste resultater ved 28 nm pitch blev rapporteret hos SPIE tidligere i år [7]. For at opnå bedre billeddannelse blev der brugt metaloxidresists. Disse har fordelen af højere EUV-fotonabsorption, hvilket burde give lindring for stokastisk adfærd. På trods af denne fordel forblev de stokastiske aspekter af billeddannelsen alvorlige. Højere doser i området 50 mJ/cm2 (~110 WPH på NXE:3400C [8]) var påkrævet, men større cd'er eller dummy subresolution assist features (SRAF'er) var nødvendige for større tonehøjder. Med optimeret belysning var det umuligt at udskrive et relativt isoleret par 14 nm skyttegrave adskilt af 14 nm (lokal 28 nm pitch) uden stokastiske defekter og ruhed. Derfor vil genovervejelsen af post-blur stokastiske effekter her fokusere på 28 nm pitch.
Sløring er praktisk taget begrænset til mindre end 5 nm (sigma) for 40 nm tonehøjder eller mindre [5]. Øget sløring vil resultere i, at fordelingen af kvanter bliver fladere og et generelt dårligere billede. Der er større risiko for stokastiske udsving længere fra kanten (Figur 1).
Figur 1. Reaktiv art nummerfordeling plottet vs. position. Artsnummeret betragtes inden for en 0.84 nm x 5 nm strimmel, idet der antages 50 mJ/cm2 indfaldsdosis, 50 % absorption og 2 arter frigivet pr. absorberet foton. Venstre: 3 nm sløring. Højre: 7 nm sløring.
En ny betragtning er kvanteudbyttet (eller kvanteeffektiviteten), dvs. hvor mange kvanter der frigives pr. absorberet foton. Kvanteeffektiviteten for EUV kemisk forstærkede resists er omkring 2 [9,10]. For at reducere sløring til 2 nm eller mindre forventes det at begrænse denne frigivelse for at undgå overdreven tilfældig migration af sekundære elektroner og reaktive arter [9]. I figur 2 viser en 2X reduktion i kvanteudbytte for 2 nm sløring (sammenlignet med 3 nm sløring) viser, at risikoen for stokastiske defekter ikke forbedres og kan blive værre. Det burde ikke være nogen stor overraskelse, da kvanteudbyttereduktion har samme endelige effekt som at reducere fotondensitet. I alle disse tilfælde ser vi udsving, der krydser tærsklen, hvilket betyder, at både linjebro- og linjebrudsdefekter er mulige. Six sigma svarer til ~1 ppb fejl.
Figur 2. Reaktiv artsantalfordeling plottet vs. position. Artstallet betragtes inden for en 0.84 nm x 5 nm strimmel, forudsat at 50 mJ/cm2 indfaldsdosis, 50 % absorption. Til venstre: 2 nm sløring, 1 art frigivet pr. absorberet foton. Højre: 3 nm sløring, 2 arter frigivet pr. absorberet foton.
Desuden kan linjekantens ruhed studeres ved at reducere den linjesektionslængde, der prøves. Går man fra 5 nm til 1 nm sektionslængde, krydser 3 sigma fluktuationer tærsklen (figur 3), hvilket indikerer, at ruhed på 1 nm skalaen stadig er til stede.
Figur 3. Reaktiv art nummerfordeling plottet vs. position. Artstallet betragtes inden for en 0.84 nm x 1 nm strimmel, forudsat at 50 mJ/cm2 indfaldsdosis, 50 % absorption. 3 nm sløring antages.
Den eneste håndterbare løsning på disse problemer er fortsat at øge dosis (figur 4). I betragtning af, at der allerede er et gennemløbshit på 50 mJ/cm2, vil EUV-kildestrøm fortsat være et prioriteret mål. Imidlertid kan højere doser føre til større sløring på grund af den lange hale, der detekteres i elektrondæmpningslængdemålinger [11,12].
Figur 4. Reaktiv art nummerfordeling plottet vs. position. Artsnummeret betragtes inden for en 0.84 nm x 5 nm strimmel, forudsat 50 % absorption, og 2 arter frigivet pr. absorberet foton. Venstre: 50 mJ/cm2 indfaldsdosis. Højre: 100 mJ/cm2 indfaldsdosis. 3 nm sløring antages.
Referencer
[1] https://www.linkedin.com/pulse/euvs-stochastic-valley-death-frederick-chen/
[2] https://www.linkedin.com/pulse/photon-shot-noise-impact-line-end-placement-frederick-chen/
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Shot_noise
[4] https://www.linkedin.com/pulse/contrast-reduction-vs-photon-noise-euv-lithography-frederick-chen/
[5] https://www.linkedin.com/pulse/blur-wavelength-determines-resolution-advanced-nodes-frederick-chen/
[6] GM Gallatin, "Resist Blur and Line Edge Roughness," Proc. SPIE 5754, 38 (2005).
[7] D. Xu et al., "EUV Single Patterning Exploration for Pitch 28 nm," Proc. SPIE 11614, 116140Q (2021).
[8] https://www.linkedin.com/pulse/challenge-working-euv-doses-frederick-chen/
[9] http://euvlsymposium.lbl.gov/pdf/2007/RE-08-Gallatin.pdf
[10] https://www.jstage.jst.go.jp/article/photopolymer/32/1/32_161/_pdf
[11] https://escholarship.org/content/qt4t5908f6/qt4t5908f6.pdf?t=qd3uq5
[12] https://www.euvlitho.com/2019/P66.pdf
Del dette opslag via: Kilde: https://semiwiki.com/lithography/304714-revisiting-euv-lithography-post-blur-stochastic-distributions/
- 100
- 11
- 2021
- 7
- 84
- 9
- Konto
- Fordel
- Alle
- omkring
- artikler
- tilfælde
- kemikalie
- fortsæt
- beskæftiger
- Edge
- effektivitet
- udforskning
- Manglende
- Funktionalitet
- Figur
- Fokus
- følger
- link.
- Hvordan
- HTTPS
- billede
- Imaging
- Forøg
- spørgsmål
- IT
- seneste
- føre
- Limited
- Line (linje)
- lokale
- Lang
- kiggede
- metal
- Støj
- numre
- ordrer
- magt
- præsentere
- Quantum
- rækkevidde
- reducere
- relief
- Resultater
- Risiko
- Scale
- sekundær
- SIX
- So
- Strip
- overraskelse
- mål
- behandling
- Wikipedia
- inden for
- X
- år
- Udbytte