I tidigare artiklar hade jag tittat på EUV stokastiskt beteende [1-2], främst i termer av den låga fotondensiteten som resulterade i skottbrus, beskrivet av Poisson-fördelningen [3]. Oskärpans roll för att hjälpa till att bekämpa slumpmässigheten i EUV-fotonabsorption och sekundär elektrongenerering och migration övervägdes också nyligen [4-5]. Hittills har emellertid oskärpa till följd av migrationer av elektroner och kemiska arter fått den klassiska kontinuumbehandlingen, när vi i verkligheten, på nanometerskala, återigen har att göra med slumpmässiga antal diskreta kvanta, dvs elektroner eller kemiskt reaktiva arter. Dessa diskreta kvanta följer fortfarande Poisson-fördelningar [6]. Så det är nödvändigt att göra en stokastisk omprövning efter att oskärpa redan har tagits i beaktande.
Denna omprövning verkar nödvändig efter att de senaste resultaten vid 28 nm tonhöjd rapporterades vid SPIE tidigare i år [7]. För att uppnå bättre avbildning användes metalloxidresister. Dessa har fördelen av högre EUV-fotonabsorption, vilket borde ge lindring för stokastiskt beteende. Trots denna fördel förblev de stokastiska aspekterna av avbildningen allvarliga. Högre doser inom intervallet 50 mJ/cm2 (~110 WPH på NXE:3400C [8]) krävdes, men större CD-skivor eller dummy subresolution assist-funktioner (SRAF) behövdes för större tonhöjder. Med optimerad belysning var det omöjligt att skriva ut ett relativt isolerat par 14 nm diken separerade med 14 nm (lokal 28 nm pitch) utan stokastiska defekter och grovhet. Därför kommer omprövningen av post-oskärpa stokastiska effekter här att fokusera på 28 nm tonhöjd.
Oskärpa är praktiskt taget begränsad till mindre än 5 nm (sigma) för 40 nm tonhöjder eller mindre [5]. Ökad oskärpa skulle resultera i att fördelningen av kvanta blir plattare och en generellt sämre bild. Det finns en större risk för stokastiska fluktuationer längre från kanten (Figur 1).
Figur 1. Reaktiv artnummerfördelning plottad mot position. Artantalet betraktas inom en 0.84 nm x 5 nm remsa, med antagande av 50 mJ/cm2 infallande dos, 50 % absorption och 2 arter frisatta per absorberad foton. Vänster: 3 nm oskärpa. Höger: 7 nm oskärpa.
En ny övervägande är kvantutbytet (eller kvanteffektiviteten), dvs hur många kvanta som frigörs per absorberad foton. Kvanteffektiviteten för EUV kemiskt förstärkta resister är cirka 2 [9,10]. För att minska oskärpa till 2 nm eller mindre, förväntas det att begränsa denna frisättning, för att undvika överdriven slumpmässig sekundär elektron- och reaktiva arters migration [9]. I figur 2 visar en 2X minskning av kvantutbytet för 2 nm oskärpa (jämfört med 3 nm oskärpa) visar att risken för stokastiska defekter inte förbättras och kan bli värre. Det borde inte vara någon större överraskning, eftersom minskning av kvantutbytet har samma slutliga effekt som att minska fotondensiteten. I alla dessa fall ser vi fluktuationer som passerar tröskeln, vilket innebär att både linjebrygga och linjebrytande defekter är möjliga. Sex sigma motsvarar ~1 ppb-fel.
Figur 2. Reaktiv artnummerfördelning plottad mot position. Artantalet betraktas inom en remsa på 0.84 nm x 5 nm, med antagande av 50 mJ/cm2 infallande dos, 50 % absorption. Vänster: 2 nm oskärpa, 1 art frisätts per absorberad foton. Höger: 3 nm oskärpa, 2 arter frisätts per absorberad foton.
Dessutom kan linjekantens ojämnhet studeras genom att reducera linjesektionslängden som provas. Går man från 5 nm till 1 nm sektionslängd, korsar jämna 3 sigma-fluktuationer tröskeln (Figur 3), vilket indikerar att grovhet på 1 nm-skalan fortfarande är närvarande.
Figur 3. Reaktiv artnummerfördelning plottad mot position. Artantalet anses vara inom en remsa på 0.84 nm x 1 nm, med antagande av 50 mJ/cm2 infallande dos, 50 % absorption. 3 nm oskärpa antas.
Den enda hanterbara lösningen på dessa problem återstår att öka dosen (Figur 4). Med tanke på att det redan finns en genomströmningsträff på 50 mJ/cm2, kommer EUV-källan att fortsätta att vara ett prioriterat mål. Men högre doser kan leda till större oskärpa på grund av den långa svansen som detekteras i elektrondämpningslängdmätningar [11,12].
Figur 4. Reaktiv artnummerfördelning plottad mot position. Artantalet anses vara inom en 0.84 nm x 5 nm remsa, förutsatt 50 % absorption, och 2 arter frisatta per absorberad foton. Vänster: 50 mJ/cm2 infallsdos. Höger: 100 mJ/cm2 infallsdos. 3 nm oskärpa antas.
Referensprojekt
[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
Dela det här inlägget via: Källa: https://semiwiki.com/lithography/304714-revisiting-euv-lithography-post-blur-stochastic-distributions/
- 100
- 11
- 2021
- 7
- 84
- 9
- Konto
- Fördel
- Alla
- runt
- artiklar
- fall
- kemisk
- fortsätta
- som handlar om
- kant
- effektivitet
- utforskning
- Misslyckande
- Funktioner
- Figur
- Fokus
- följer
- här.
- Hur ser din drömresa ut
- HTTPS
- bild
- Imaging
- Öka
- problem
- IT
- senaste
- leda
- Begränsad
- linje
- lokal
- Lång
- såg
- metall
- Brus
- nummer
- beställa
- kraft
- presentera
- Quantum
- område
- minska
- lindring
- Resultat
- Risk
- Skala
- sekundär
- SEX
- So
- Strip
- överraskning
- Målet
- behandling
- wikipedia
- inom
- X
- år
- Avkastning