У попередніх статтях я розглядав EUV стохастичну поведінку [1-2], головним чином з точки зору низької щільності фотонів, що призводить до дробового шуму, описаного розподілом Пуассона [3]. Нещодавно також розглядалася роль розмиття в боротьбі з випадковістю поглинання EUV фотонів і вторинної генерації та міграції електронів [4-5]. Однак досі розмиття, що є результатом міграції електронів і хімічних частинок, розглядалося як класичний континуум, тоді як насправді, у нанометровому масштабі, ми знову маємо справу з випадковими числами дискретних квантів, тобто електронів або хімічно активних частинок. Ці дискретні кванти все ще відповідають розподілу Пуассона [6]. Отже, після того, як розмиття вже враховано, необхідно провести стохастичний перегляд.
Цей перегляд здається необхідним після того, як останні результати з кроком 28 нм були опубліковані SPIE на початку цього року [7]. Щоб досягти кращого зображення, використовували металооксидні резисти. Вони мають перевагу у високому EUV поглинанні фотонів, що має полегшити стохастичну поведінку. Незважаючи на цю перевагу, стохастичні аспекти зображення залишалися серйозними. Потрібні були вищі дози в діапазоні 50 мДж/см2 (~110 WPH на NXE:3400C [8]), але для більших кроків потрібні були більші компакт-диски або фіктивні допоміжні функції суброзділення (SRAF). З оптимізованим освітленням друк відносно ізольованої пари 14-нм каналів, розділених 14 нм (місцевий крок 28 нм), був неможливий без стохастичних дефектів і шорсткості. Таким чином, перегляд стохастичних ефектів після розмиття буде зосереджений на крокі 28 нм.
Розмиття практично обмежене менш ніж 5 нм (сигма) для кроків 40 нм або менше [5]. Збільшення розмиття призведе до того, що розподіл квантів стане більш плоским і загалом погіршить зображення. Існує більший ризик стохастичних коливань далі від краю (рис. 1).
Малюнок 1. Розподіл чисельності реактивних видів на графіку в залежності від положення. Кількість видів розглядається в межах смужки 0.84 нм x 5 нм, припускаючи, що падаюча доза становить 50 мДж/см2, 50% поглинання та 2 види, що вивільняються на поглинений фотон. Зліва: розмиття 3 нм. Праворуч: розмиття 7 нм.
Новим критерієм є квантовий вихід (або квантова ефективність), тобто скільки квантів виділяється на один поглинений фотон. Квантова ефективність для EUV хімічно посилених резистів становить близько 2 [9,10]. Щоб зменшити розмиття до 2 нм або менше, очікується обмежити це вивільнення, щоб уникнути надмірної випадкової міграції вторинних електронів і реактивних форм [9]. На малюнку 2 двократне зменшення квантового виходу для розмиття 2 нм (порівняно з розмиттям 2 нм) показує, що ризик стохастичних дефектів не покращується, а може погіршитися. Це не повинно бути великим сюрпризом, оскільки зменшення квантового виходу має той самий кінцевий ефект, що й зменшення щільності фотонів. У всіх цих випадках ми бачимо коливання, які перевищують поріг, що означає, що можливі дефекти перемикання та розриву лінії. Шість сигм відповідає ~3 частці на мільярд.
Малюнок 2. Розподіл чисельності реактивних видів на графіку в залежності від положення. Кількість видів розглядається в межах смужки 0.84 нм x 5 нм, припускаючи, що падаюча доза становить 50 мДж/см2, 50% поглинання. Зліва: розмиття 2 нм, 1 вид вивільнений на поглинений фотон. Праворуч: розмиття 3 нм, 2 види вивільняються на поглинений фотон.
Крім того, шорсткість краю лінії можна вивчити, зменшивши довжину ділянки лінії, що відбирається. При переході від 5 нм до 1 нм довжина ділянки навіть коливання 3 сигма перетинають поріг (рис. 3), що вказує на те, що шорсткість на шкалі 1 нм все ще присутня.
Малюнок 3. Розподіл чисельності реактивних видів на графіку в залежності від положення. Кількість видів розглядається в межах смужки 0.84 нм x 1 нм, припускаючи, що падаюча доза становить 50 мДж/см2, 50% поглинання. Передбачається розмиття 3 нм.
Єдиним керованим рішенням цих проблем залишається збільшення дози (рис. 4). З огляду на те, що пропускна здатність вже досягла 50 мДж/см2, потужність джерела EUV залишатиметься пріоритетною метою. Однак вищі дози можуть призвести до більшого розмиття через довгий хвіст, виявлений у вимірюваннях довжини ослаблення електронів [11,12].
Малюнок 4. Розподіл чисельності реактивних видів на графіку в залежності від положення. Кількість видів розглядається в межах смужки 0.84 нм x 5 нм, припускаючи 50% поглинання та 2 види, що вивільняються на поглинений фотон. Ліворуч: падаюча доза 50 мДж/см2. Праворуч: падаюча доза 100 мДж/см2. Передбачається розмиття 3 нм.
посилання
[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] G. M. Gallatin, “Resist Blur and Line Edge Roughness”, Proc. SPIE 5754, 38 (2005).
[7] D. Xu та інші, «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
Поділитися цим дописом через: Джерело: https://semiwiki.com/lithography/304714-revisiting-euv-lithography-post-blur-stochastic-distributions/
- 100
- 11
- 2021
- 7
- 84
- 9
- рахунки
- Перевага
- ВСІ
- навколо
- статті
- випадків
- хімічний
- продовжувати
- справу
- край
- ефективність
- дослідження
- Провал
- риси
- Рисунок
- Сфокусувати
- стежити
- тут
- Як
- HTTPS
- зображення
- Зображеннями
- Augmenter
- питання
- IT
- останній
- вести
- обмеженою
- Лінія
- місцевий
- Довго
- подивився
- метал
- шум
- номера
- порядок
- влада
- представити
- Квантовий
- діапазон
- зменшити
- допомога
- результати
- Risk
- шкала
- вторинний
- SIX
- So
- Зачистите
- сюрприз
- Мета
- лікування
- Вікіпедія
- в
- X
- рік
- вихід