极紫外光刻 (EUVL)

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介绍

极紫外光刻 (EUVL) 是一项使用 13.5 nm 光源的先进技术,是 22 nm 节点的领先候选者 光刻 超越。 EUV 光刻 目前正处于芯片制造工厂使用 0.33-NA 工具的试验阶段。预计在不久的将来实现大规模生产。

EUV 光刻 工具使用等离子体源产生 13.5 nm 光子。​
反射掩模上的图案被转移到涂有称为光致抗蚀剂的光敏材料的基板上。图案化技术在全反射光学配置的真空中进行。​ 制造印刷特征小于 32纳米

EUV工作原理

极紫外光 来自等离子体的光被收集到收集器中,该收集器将光引导到称为“照明光学器件”的成形光学器件中。光照亮光掩模。照明光学器件包括多层镀膜的正入射镜和掠入射镜。

EUV 口罩 是 6 英寸见方、1/4 英寸厚的低热膨胀材料,具有多层反射涂层和蚀刻到电路层中的吸收层。 EUV掩模的反射图像进入包括六个或更多NA>0.25的多层反射镜的投影光学器件。

最终图像聚焦在涂有光敏抗蚀剂或光致抗蚀剂的硅晶片上。该系统在低碳氢化合物、高真空环境中运行。​

面临的许多挑战包括光源、抗蚀剂和掩模基础设施以及开发经济的光刻工具。​

抗蚀剂材料必须同时具有高分辨率、高灵敏度、低线边缘粗糙度 (LER) 和低释气。​

EUV – 技术更新
  • 多重图案 
  • 原子层沉积 (ALD) 
  • 薄膜 
  • 被称为高NA 
  • 高NA平台,称为“EXE” 
EUV 光刻:下一步是什么?​
  • EUV光刻市场预计将从2.98年的2018亿美元增长到10.31年的2023亿美元,复合年增长率为28.16%。 
  • EUVL 的一个主要障碍是需要高功率光源来照亮光刻胶。 ASML 250W 辐射运输设备 功率和产生 450W 辐射的能力。
  • EUVL 的另一个挑战是所有材料对 EUV 辐射的强烈吸收。 EUV 抗蚀剂的结构使得印刷发生在非常薄的情况下 抗蚀剂表面的成像层。此外,EUV 抗蚀剂材料必须随着光源技术即将发展而发展。 
  • EUV 之外的下一代光刻包括 X 射线光刻、电子束光刻、聚焦离子束光刻和纳米压印 光刻。纳米压印因其固有的简单性和较低的操作成本以及在 LED、硬 磁盘驱动器和微流体部门。
作者
钱丹迪普·考尔和哈文德·辛格
 
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