在本周举行的2024年国际光学工程学会（SPIE）先进微影成形技术会议（Advanced Lithography and Patterning Conference）上，比利时微电子研究中心（imec）将呈现在极紫外光（EUV）制程、光罩和测量技术方面取得的进展，这些技术都在为实现高数值孔径（high-NA）EUV微影应用而筹备。
imec表示，包含光阻层及其底部薄膜层的开发、光罩改良、光学邻近修正技术（OPC）的开发、光罩分辨率场景拼接（field stitching）技术、减少随机缺陷，以及经过改良的测量及检测技术等这些研究成果，imec展现蓄势待发的技术量能，把极紫外光（EUV）制程导入其与艾司摩尔（ASML）为首台高数值孔径极紫外光（high-NA EUV）曝光机而共同创建的High-NA EUV实验室。
imec指出，先进图形化制程与材料研究计划的SVP Steven Scheer表示，ASML已经组装了首台高数值孔径极紫外光（high-NA EUV）曝光机TWINSCAN EXE:5000，第一批芯片也很快就会完成曝光。在接下来几个月，由imec与ASML共同创建的High-NA EUV实验室也会开始运行，并开放给导入高数值孔径（high-NA）微影技术的客户使用。利用已安装的设备和制程，High-NA EUV实验室能让这些客户在其芯片厂设备开始动工前，提前钻研High-NA EUV技术。一直以来，imec携手ASML和我们创建的广泛供应链网络紧密合作，确保先进的光阻材料、光罩、测量技术、（变像）成像策略和图形化技术能够及时供应需求。2024年先进微影成形技术会议有超过25篇相关论文的发布，这展现了为驱动高数值孔径微影而开发的制程量能已经蓄势待发。
imec强调，场景拼接技术是实现高数值孔径（high-NA）微影的关键技术。因为使用变像镜头，也就是x轴和y轴的缩小倍率不同的一种镜头，这种镜头所形成的场景大小是传统曝光机的一半。Imec将分享与ASML和imec光罩厂的伙伴对NXE:3400C曝光机进行研究的最新洞见。光罩分辨率拼接技术将能降低为应对场景尺寸缩小而改动设计的需求。
另外，在材料和制程方面，金属氧化物光阻剂（MOR）显然依旧在金属导线或间隙的图形化制程上领先其他材料。Imec将发布这些阻剂在减少极紫外光（EUV）剂量与改善良率方面所取得的进展。通过选择特定的底部薄膜层、改良制程的开发、慎选光罩吸收层、光罩偏差和色调，导线和间隙所需的剂量最终减少了20%以上，而且粗糙度和随机缺陷并未增加。此外，图形顶端的探针间距也不会因为减用这些阻剂而产生负面影响。减少阻剂用量的研究仍在持续，并受到imec芯片制造商的重视，因为曝光机的产量会增加，进而降低极紫外光（EUV）制程的成本。
imec进一步指出，利用金属氧化物阻剂（MOR）和单片二元式明场（bright field）光罩，导线接点的孔洞图形化取得了一项意外的成果。该光罩设计与相同堆栈的化学放大型（CAR）正光阻和二元式暗场（dark field）光罩进行比较，在转换图形后，不仅剂量减少了6%，局部线宽均匀度（LCDU）也提升了30%。使用明场光罩来制造接点孔洞还有一个问题，那就是光罩品质与表面缺陷问题。为此，未来需要仔细研究金属氧化物阻剂（MOR）的接点孔洞应用。在此之前，搭配暗场（dark field）光罩的化学放大型正光阻仍会是高数值孔径极紫外光（high-NA EUV）处理接点和穿孔图性化的首要材料选择。
当前，高数值孔径（high-NA）曝光也需要测量和检测技术的改良，进而（通过高数值孔径技术）提供更高的分辨率，并（通过缩短景深）制造更薄的薄膜。Imec将发布有关电子束（e-beam）和深紫外光（DUV）检测的最新成果，这表示用来找出高数值孔径（high-NA）随机图形化缺陷的最佳解决方案（BKM）已经就绪，例如六角形的接点孔洞。另也将提出几项（基于去噪声扫描式电子显微镜形象的）机器学习（ML）技术来强化小型缺陷的检测及分类。
最后，imec和研究伙伴也会发布通过光源和光罩改良技术、使用变像光罩的光学邻近修正技术（OPC）（考虑到对拼接技术的需求）所取得的成像技术进展。
(首图来源：imec提供)
