2019 年是極紫外 (EUV) 光刻技術(shù)的重要里程碑。同年，EUV 構(gòu)圖技術(shù)首次應(yīng)用于 7nm 技術(shù)代邏輯芯片的量產(chǎn)。插入以對(duì)芯片后端 (BEOL) 的最關(guān)鍵層進(jìn)行圖案化，它能夠打印間距高達(dá) 36-40 納米的金屬線。
憑借 13.5 納米的極短波長(zhǎng)，EUV 光刻已被引入以接替 193 納米（浸沒式）光刻——這是由瑞利方程決定的分辨率轉(zhuǎn)變。根據(jù)這個(gè)等式，在晶圓曝光期間使用波長(zhǎng)較小的光可以提高光刻工具的分辨率，從而提高其打印具有特定半間距（half pitch）或臨界尺寸 (critical dimension：CD) 特征的能力。此外，193nm 復(fù)雜且昂貴的多重圖案化要求——包括將芯片圖案分成兩個(gè)或更多個(gè)更簡(jiǎn)單的掩模——可以再次移回單一圖案化 EUV。
在開發(fā)方面，研究人員一直在不斷努力推動(dòng)當(dāng)今最先進(jìn)的 EUV 全場(chǎng)掃描儀（即 ASML NXE:3400B）的單次打印能力。例如，今年早些時(shí)候，imec 和 ASML 能夠?yàn)?lines/spaces展示 28 納米間距單次曝光圖形，對(duì)應(yīng)于 5 納米邏輯技術(shù)節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵 BEOL 金屬層。這使當(dāng)前的掃描儀接近其大批量制造的分辨率極限，約為 13 納米（26 納米間距）。隨著邏輯工藝的發(fā)展，存儲(chǔ)器制造商越來越多地考慮使用 EUV 光刻來滿足未來存儲(chǔ)器的高密度要求——例如用于對(duì)關(guān)鍵 DRAM 結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖案化。
與此同時(shí)，正在探索多圖案 EUV 光刻選項(xiàng)，以將 EUV 推進(jìn)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。雖然這些“技巧”提供了更輕松的間距，但它們也有一個(gè)缺點(diǎn)：處理步驟數(shù)量增加，增加了圖案化步驟的成本、復(fù)雜性和處理時(shí)間。
2023 年將標(biāo)志著 EUV 光刻技術(shù)發(fā)展的有一個(gè)新的里程碑。屆時(shí)，第一代新一代 EUV 光刻工具有望進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)：高數(shù)值孔徑（high-NA） EUV 光刻掃描儀——新設(shè)備預(yù)計(jì)可在較少的圖案化步驟中打印 2 納米（及以上）邏輯芯片的最關(guān)鍵特征。瑞利方程再次證明了向高 NA 光刻的過渡是合理的，它提供了用于提高分辨率的第二個(gè)“旋鈕”——增加投影鏡頭的數(shù)值孔徑 (NA)。NA 控制用于形成圖像的光量（更準(zhǔn)確地說，衍射級(jí)數(shù)），從而控制圖像的質(zhì)量。
過渡到更高 NA 的成像設(shè)備之前已經(jīng)應(yīng)用過，記住從 193nm 干法到 193nm 浸沒式光刻的轉(zhuǎn)變。當(dāng)時(shí)，用水代替透鏡和晶片之間的空氣的光學(xué)技巧使 NA 增加了 45%。在 EUV 的情況下，ASML 將通過重新設(shè)計(jì)光刻系統(tǒng)內(nèi)的光學(xué)器件，從目前的 0.33 NA 變?yōu)?0.55NA（即 NA 增加 67%）。0.55NA EUV 光刻有望最終實(shí)現(xiàn) 8nm 分辨率，對(duì)應(yīng)于一次曝光中 16nm 間距的印刷線/間距。
0.55NA EUV 光刻將把圖案化推向比當(dāng)前 0.33NA EUV 光刻系統(tǒng)更小的特征。但前進(jìn)的道路是雄心勃勃的。
EUV 光刻系統(tǒng)的發(fā)展可以追溯到 2000 年代，從安裝第一臺(tái)預(yù)生產(chǎn)的 EUV 掃描儀到最近在大批量制造中引入 EUV 光刻之間有十年的時(shí)間跨度。對(duì)于高 NA，目標(biāo)是將時(shí)間框架壓縮到僅 3 年，并預(yù)計(jì)在 2023 年推出第一個(gè)原型（EXE：5000）。
圖 1：ASML 的 EXE:5000 高數(shù)值孔徑 EUV 光刻掃描儀的渲染（由 ASML 提供）。
在第一個(gè)high NA 工具可用之前，專用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和當(dāng)前一代 EUV 光刻工具和材料被推到了極限，以盡可能地準(zhǔn)備新的High NA EUV 光刻技術(shù)并降低其風(fēng)險(xiǎn)。
與此同時(shí)，imec 正與 ASML 合作開設(shè)一個(gè)聯(lián)合high NA 實(shí)驗(yàn)室，在那里將建造high NA 系統(tǒng)，與涂層和開發(fā)軌道相連，并配備計(jì)量設(shè)備。他們將共同為行業(yè)創(chuàng)建生態(tài)系統(tǒng)，以滿足工藝要求，并建立伴隨高數(shù)值孔徑工具開發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施——包括變形成像（anamorphic imaging）、新掩模技術(shù)、計(jì)量學(xué)、光刻膠篩選（ resist screening ）和薄膜圖案化材料開發(fā)等.
下文將更詳細(xì)地討論這些發(fā)展。此外，客戶將可以訪問High NA 實(shí)驗(yàn)室來開發(fā)他們的私人High NA 用例。
隨著高數(shù)值孔徑 EUV 光刻技術(shù)的出現(xiàn)，光刻膠將更薄的趨勢(shì)將繼續(xù)下去，最終目標(biāo)是 16 納米間距的印刷線/間距，對(duì)應(yīng)于寬度小至 8 納米的印刷線。這要求薄于 20nm 的光刻膠薄膜（resist films thinner ），以保持 2:1 的理想縱橫比（定義為線的高度和寬度之間的比率）。使用較厚的光刻膠，縱橫比會(huì)增加，隨之而來的是線條坍塌（ line collapse）的風(fēng)險(xiǎn)。高數(shù)值孔徑 EUV 光刻技術(shù)帶來了使用更薄光刻膠膜的第二個(gè)原因。
遵循瑞利方程，焦深 (DOF) - 即（aerial）圖像聚焦的光刻膠高度 - 減少數(shù)值孔徑的平方。模擬預(yù)測(cè)，相對(duì)于當(dāng)前的 0.33NA 光刻，DOF 的有效降低系數(shù)為 2-3。
減少的光刻膠厚度要求為高數(shù)值孔徑 EUV 工藝帶來了新的需求，包括圖案轉(zhuǎn)移。篩選（新）光刻膠、優(yōu)化硬掩模和蝕刻工藝的選擇性，以及評(píng)估超薄光刻膠時(shí)的圖案化限制是 imec 與其材料供應(yīng)商合作的主要任務(wù)。
但向更小特征和更薄光刻膠膜的過渡也對(duì)計(jì)量提出了挑戰(zhàn)。這比以往任何時(shí)候都更需要同時(shí)解決圖案化和計(jì)量機(jī)會(huì) ——一個(gè)服務(wù)于另一個(gè)的需求。例如，當(dāng)光刻膠變得超薄時(shí)，印刷線上的材料量變得非常小，以至于用當(dāng)前使用的計(jì)量工具幾乎無法“看到”。例如，對(duì)于廣泛使用的 CD-SEM，使用較薄的光刻膠會(huì)導(dǎo)致圖像對(duì)比度大大降低。最近的實(shí)驗(yàn)表明，底層（即光刻膠膜下方的層）的類型可以對(duì) SEM 成像對(duì)比度產(chǎn)生積極影響。但是使用不同的底層來改進(jìn)計(jì)量會(huì)反過來影響圖案轉(zhuǎn)移，需要優(yōu)化蝕刻工藝。為了繼續(xù)優(yōu)化模式轉(zhuǎn)移。
圖 2：光刻膠膜厚度減少的演變（HP = 半間距）。
下面，我們將介紹最近在圖案化和計(jì)量學(xué)方面的一些見解。
在期待第一個(gè)高數(shù)值孔徑 EUV 原型系統(tǒng)的同時(shí)，imec使用目前最先進(jìn)的 0.33NA EUV 光刻系統(tǒng) NXE:3400B 來預(yù)測(cè)更薄的光刻膠的性能——用于lines/spaces 和接觸孔。早些時(shí)候，imec 和 ASML 能夠使用這款 NXE:3400B 掃描儀打印盡可能小的間距（即 24nm 間距l(xiāng)ines/spaces 和 28nm 間距接觸孔），從而實(shí)現(xiàn)高數(shù)值孔徑 EUV 光刻掃描儀所需的早期材料開發(fā)。
例如，通過使用該工具，該團(tuán)隊(duì)表明，當(dāng)使用較薄的光刻膠薄膜時(shí)，線邊緣和線寬粗糙度 (LER/LWR)（lines/spaces 圖案化的最關(guān)鍵參數(shù)之一）往往會(huì)增加。在這些實(shí)驗(yàn)中，使用了化學(xué)放大光刻膠 (chemically amplified resists：CAR)，這是一種依賴于當(dāng) EUV 光子撞擊表面時(shí)在光刻膠內(nèi)形成的電子的化學(xué)放大的光刻膠。
自 1990 年代初以來，這些 CAR 已在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，并已逐漸優(yōu)化以獲得更好的光刻膠性能。但對(duì)于high NA 光刻，業(yè)界可能需要 CAR 以外的光刻膠，具有更好的分辨率。因此，我們看到了新型光刻膠材料的出現(xiàn)，例如金屬氧化物光刻膠 (metal oxide resists ：MOR)。我們的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)似乎表明這些 MOR 對(duì)于更小的特征和更薄的光刻膠確實(shí)具有更好的圖案轉(zhuǎn)移能力。Imec 與多家材料供應(yīng)商合作開發(fā)這些概念并評(píng)估關(guān)鍵問題，例如污染風(fēng)險(xiǎn)和工藝集成挑戰(zhàn)。
圖 3：觀察到按比例縮小 EUV 光刻膠膜厚度會(huì)增加線寬粗糙度 (LWR)。
High-NA EUVL：計(jì)量學(xué)的機(jī)會(huì)
如前所述，計(jì)量的第一個(gè)主要挑戰(zhàn)是需要應(yīng)對(duì)目前使用的 CD-SEM 工具降低的圖像對(duì)比度。Imec 認(rèn)為有兩種方法可以解決這個(gè)問題，并繼續(xù)測(cè)量印有更薄光刻膠的非常小的線條。第一種方法是調(diào)整工具的設(shè)置，使用 CD-SEM 工具的一些旋鈕（例如掃描速率）結(jié)果證明對(duì)成像對(duì)比度有積極影響——即使在薄膜厚度低至 15nm 時(shí)也能看到圖案；第二種方法是與imec 的計(jì)量供應(yīng)商密切合作，探索替代計(jì)量技術(shù)。在分辨率方面非常有前景的是例如低壓掃描電鏡、氦離子顯微鏡、散射測(cè)量……
圖 4：減少光刻膠膜厚度（從 30nm 到 10nm）（頂部）會(huì)對(duì) CD SEM 圖像對(duì)比度產(chǎn)生負(fù)面影響，但（中間）可以通過使用 CD-SEM 計(jì)量旋鈕（metrology knobs）或（底部）使用不同的底層來改善。
除了例如 10nm 寬度的線條之外，圖案中還有更小的特征需要成像。隨著縮放的繼續(xù)，測(cè)量 LER 和疊加性能（即一層與下一層的對(duì)齊程度）等參數(shù)變得更加困難——需要遠(yuǎn)低于 10nm 的圖像分辨率。然后是缺陷，更具體地說，是隨機(jī)打印失敗的出現(xiàn)：隨機(jī)、非重復(fù)、孤立的缺陷，例如微橋（microbridges）、局部斷線（locally broken）以及缺失或合并的觸點(diǎn)。它們被認(rèn)為是由能量和波長(zhǎng)之間的基本關(guān)系產(chǎn)生的。隨著波長(zhǎng)越來越短——EUV 光刻工作在 13.5nm——來自光源的能量分布在更少的光子上。因此，只需幾個(gè)光子即可創(chuàng)建圖案。
具有進(jìn)一步提高分辨率和減小光刻膠厚度的高數(shù)值孔徑 EUV 光刻技術(shù)的出現(xiàn)將進(jìn)一步推動(dòng)這種演變。Imec 一直在開發(fā)方法來系統(tǒng)地量化 EUV 材料中的缺陷水平，并了解導(dǎo)致故障的許多因素。關(guān)鍵是傳統(tǒng)上依賴光學(xué)技術(shù)的晶圓檢測(cè)策略的發(fā)展和改進(jìn)。
最近，基于電子束的檢測(cè)越來越受到關(guān)注。雖然它在尋找小缺陷方面看起來很有希望，但它有一個(gè)主要缺點(diǎn)：檢查整個(gè)晶圓所需的時(shí)間急劇增加——需要提高工具生產(chǎn)率和產(chǎn)量的解決方案。
此外，越來越多地設(shè)置金屬化圖案的電氣測(cè)試，以尋找與光學(xué)和電子束檢測(cè)技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)的相關(guān)性。這允許增加對(duì)隨機(jī)模式失敗的學(xué)習(xí)，并獲得更多關(guān)于它們影響產(chǎn)量的方式的見解。通過這種方式，通過掃描電子顯微鏡、寬帶等離子體光學(xué)和電子束技術(shù)獲得的缺陷檢測(cè)數(shù)據(jù)已經(jīng)可以成功地與從電測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。電氣測(cè)試是在大面積釕金屬化蛇紋石結(jié)構(gòu)（ruthenium-metallized serpentine structures ）上進(jìn)行的，這些結(jié)構(gòu)允許測(cè)量電氣開路（以及光刻膠中的橋），以及允許測(cè)量電氣的金屬化fork-fork和tip-to-tip結(jié)構(gòu)。
掩模技術(shù)：另一個(gè)關(guān)鍵推動(dòng)因素
光掩模是芯片制造的重要組成部分，因?yàn)樗４嬷糜谧罱K設(shè)備的設(shè)計(jì)布局信息。理想情況下，該信息包含在掩模上的暗（即吸收）和亮（即反射）區(qū)域中。現(xiàn)在正在印刷越來越小的特征，與理想掩模的偏差越來越多地影響最終的晶圓圖案。因此需要解決掩膜特定的挑戰(zhàn)。其中包括減少掩模 3D 效應(yīng)、加深對(duì)掩模壽命及其對(duì)打印隨機(jī)故障的影響的理解。
最重要的是，在High NA EUVL 光學(xué)系統(tǒng)中引入變形（anamorphicity）為掩模行業(yè)帶來了額外的復(fù)雜性。在這一切中，imec 團(tuán)隊(duì)扮演著重要的角色。通過與 ASML 及其材料供應(yīng)商的密切合作，imec 致力于用于高數(shù)值孔徑 EUV 光刻的光掩模的設(shè)計(jì)優(yōu)化和認(rèn)證。下面將更詳細(xì)地描述這項(xiàng)工作。
今天的 EUV 掩模由約 300 納米厚的反射多層堆疊組成，由 40 到 50 層交替的硅 (Si) 和鉬 (Mo) 層組成，上面覆蓋著一層薄的釕層。在這個(gè)堆棧上，由鉭-硼-硝酸鹽 (TaBN) 制成的吸收體帶有圖案。雖然 Mo 和 Si 的多層反射入射光，但吸收體阻擋了反射，這種組合定義了晶片上的特征。
當(dāng)前的 Ta 基吸收劑通常約 60-70 納米厚，旨在吸收足夠量的光。與光的 13.5nm 曝光波長(zhǎng)相比，該厚度較大。因此，以特定入射角（在傳統(tǒng) EUV 光刻中以 6° 為中心）撞擊掩模并從多層反射的光對(duì)“厚”掩模的 3D 形貌（topography ）敏感，例如經(jīng)歷多層和吸收器誘導(dǎo)相變形。這會(huì)扭曲 aerial image ——最終在光刻膠中轉(zhuǎn)移的光的圖案——并降低其圖像對(duì)比度。這些所謂的掩模 3D 效果還伴隨著放置和最佳聚焦在晶圓上的特性相關(guān)變化的增加。這給高數(shù)值孔徑 EUV 光刻帶來了額外的挑戰(zhàn)，因?yàn)?DOF 預(yù)算已經(jīng)減少。
最初，應(yīng)用源照明（source illumination）和掩模設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新來補(bǔ)償掩模 3D 效果。近年來，注意力轉(zhuǎn)向改進(jìn)掩膜材料作為控制晶圓上掩膜 3D 效應(yīng)的參數(shù)，從而有助于增加高 NA DOF。
這促使 imec 研究探索新的吸收材料，這些材料具有不同的 EUV 折射率（低 n 材料，例如 RuTa 或 PtMo，允許衰減相移）或高 EUV 消光系數(shù)（高 k 材料，例如 PtTe 或Ni具有高吸收能力）。對(duì)于每種材料類型，都需要優(yōu)化厚度以提供最佳成像權(quán)衡。Imec 正在對(duì)材料進(jìn)行向下選擇，以尋找這些材料中最有前途的。基于這些材料的新掩模架構(gòu)預(yù)計(jì)將在今年年底之前在 imec 的當(dāng)前 EUV 掃描儀上進(jìn)行測(cè)試。
圖 6：EUV 掩模吸收材料空間與參考 TaBN。
高數(shù)值孔徑 EUV 光刻伴隨著掃描儀內(nèi)光學(xué)器件的重大重新設(shè)計(jì)，允許具有更大入射角的光照射到晶圓上，從而使系統(tǒng)具有更高的分辨率。在相同的掃描儀放大倍數(shù)下，這會(huì)帶來一個(gè)缺點(diǎn)。具有較高入射角的光也會(huì)擊中掩膜，如果不采取任何行動(dòng)，這將大大惡化 3D 掩膜效果。
克服這些額外陰影效應(yīng)的一種方法是將掩模放大率從其歷史的 4 倍增加到 8 倍，并結(jié)合使用更大的 mask blanks。但放棄原有的6英寸×6英寸掩膜尺寸，同時(shí)保持較高的掩膜質(zhì)量，將對(duì)掩膜行業(yè)產(chǎn)生巨大影響。
為了盡量減少這種影響，ASML 和蔡司推出了變形鏡頭，一種在 x 和 y 方向（分別為 4x 和 8y（y 是掃描方向））具有不同放大倍數(shù)的鏡頭。6英寸掩膜保留，但其設(shè)計(jì)向一個(gè)方向拉伸。增加的放大倍數(shù)（在一個(gè)方向上）將像場(chǎng)尺寸（即在一個(gè)步驟中曝光的硅片部分）減少到一半，因此掃描儀可能最終僅在器件的一部分上打印特征。對(duì)于具有較大裸片尺寸的芯片來說尤其如此，這就限制了如何設(shè)計(jì)這些芯片。
對(duì)于這些芯片，芯片制造商必須采用一種稱為拼接的技術(shù)。圖案的一部分用一個(gè)掩模曝光，下一部分用第二個(gè)掩模曝光，然后將兩個(gè)掩模縫合在一起。
Imec 研究了改進(jìn)拼接的方法，例如通過減少兩個(gè)掩模之間固有存在的所謂過渡區(qū)。在硬件方面，ASML 致力于加速掩模和晶圓階段，以彌補(bǔ)半場(chǎng)成像造成的生產(chǎn)力損失。并且將兩個(gè)掩膜縫合在一起。
圖 7：掩模示意圖，以及在 0.55NA 掃描儀上打印過程中掩模和硅片的主要方向（由 ASML 提供）。
在光刻中，光掩模通常與防護(hù)膜（pellicle ：在大批量半導(dǎo)體制造過程中用于保護(hù)掩模免受污染的膜）同時(shí)提及。它安裝在光掩模表面上方幾毫米處，這樣如果顆粒落在薄膜上，它們就會(huì)離焦太遠(yuǎn)而無法打印。然而，開發(fā) EUV 防護(hù)膜并非易事。所有 EUV 掃描儀普遍面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是使薄膜吸收盡可能少，以保持 EUV 光刻的吞吐量和經(jīng)濟(jì)性。
此外，防護(hù)膜必須能夠承受未來光刻工具（包括高數(shù)值孔徑 EUV 光刻工具）不斷增加的 EUV 功率的影響——8 倍放大率帶來了防護(hù)膜和掩模級(jí)功率密度降低的好處。Imec與其合作伙伴合作，開發(fā)了一種創(chuàng)新的基于 CNT 的薄膜解決方案，該解決方案有可能在超過 600 瓦的掃描儀功率下幸存下來。通過在 imec 的 EUV NXE:3300 掃描儀上使用，CNT 防護(hù)膜的可行性已經(jīng)得到成功證明。該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在努力延長(zhǎng)使用壽命，以實(shí)現(xiàn)適用于下一代 EUV 光刻工具的高生產(chǎn)率薄膜解決方案，包括高 NA，其reticle 加速度大大增加。
圖 8：與 imec NXE:3300B 中暴露的薄膜類似的全尺寸 CNT 薄膜
該團(tuán)隊(duì)還專注于其他特定于掩膜的機(jī)會(huì)，例如了解掩膜壽命。
掩膜在儲(chǔ)存時(shí)會(huì)發(fā)生碳增長(zhǎng)，這會(huì)影響晶圓上印刷特征的關(guān)鍵尺寸。觀察到的效果取決于儲(chǔ)存條件，并且可以通過 EUV 暴露逆轉(zhuǎn)。該研究揭示了盡可能控制和最小化存儲(chǔ)和壽命影響的重要性，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的掩模印刷性能。
另一個(gè)挑戰(zhàn)與掩模缺陷對(duì)隨機(jī)故障概率的影響越來越大有關(guān)。觀察到隨著掩模老化而增加的掩模多層的表面粗糙化起著至關(guān)重要的作用。這推動(dòng)了替代多層“鏡子”材料的研究。
此外，比以往更多，掩模上的小缺陷，例如邊緣放置錯(cuò)誤或 CD 錯(cuò)誤，會(huì)轉(zhuǎn)化為晶圓印刷后觀察到的錯(cuò)誤。現(xiàn)在情況變得更糟，因?yàn)榫A在重疊、聚焦和邊緣放置誤差方面的預(yù)算變得非常小，這是縮放的直接后果。這促使需要大規(guī)模量化掩模對(duì)晶圓成像性能的貢獻(xiàn)。
此外，正在研究以更精確和更小分辨率寫入掩模的其他方法，包括多光束掩模寫入，它允許不同（所謂的曲線）掩模形狀。所有這一切都表明，掩模正在從“簡(jiǎn)單”商品演變?yōu)閷?duì)晶圓成像性能越來越重要的復(fù)雜組件。
AttoLab：加速NA圖形生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展
加快學(xué)習(xí)薄阻成像（ thin-resist imaging ）的需求是 imec 決定投資 AttoLab（與 KMLabs 的聯(lián)合項(xiàng)目）的原因之一。該實(shí)驗(yàn)室使我們能夠在 ASML 的第一個(gè) 0.55NA EXE:5000 原型面世之前，探索高數(shù)值孔徑 EUV 光刻條件下光刻膠成像的基本動(dòng)力學(xué)。實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)設(shè)置提供了對(duì) 0.33NA EUV 光刻掃描儀已經(jīng)獲得的內(nèi)容的相應(yīng)見解。
在 AttoLab 中，13.5nm 的hihg NA 曝光在干涉型設(shè)置中使用明亮、相干、高諧波的 EUV 源進(jìn)行仿真。最近，通過用于試樣實(shí)驗(yàn)的基于勞埃德鏡的干涉裝置，20nm 間距l(xiāng)ines/spaces 可以首次在金屬氧化物光刻膠中的 imec 上成功成像。在這種布置中，從鏡子反射的光與 13.5nm 高次諧波發(fā)生源直接發(fā)射的光發(fā)生干涉，產(chǎn)生適合光刻膠成像的精細(xì)干涉圖案。可以通過改變干涉光束之間的角度來調(diào)整成像光刻膠圖案的間距。這個(gè) Lloyd's-Mirror-setup 提供了下一步的關(guān)鍵知識(shí)：
基于干涉的 EUV 光源類型不同于 ASML 的高數(shù)值孔徑 EUV 激光器中使用的方法，后者蒸發(fā)錫滴以產(chǎn)生 EUV 光。光子隨后從掃描儀內(nèi)的幾個(gè)反射鏡上反彈，從掩模上反射，最后擊中硅片上的光刻膠。雖然 ASML 的掃描儀專為大規(guī)模生產(chǎn)芯片而設(shè)計(jì)，但 AttoLab 中使用的干擾類型工具永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)所需的全場(chǎng)吞吐量。
但是，有了這些 13.5nm的激光脈沖，imec 正在追求一個(gè)不同的目標(biāo)：研究 EUV 光子吸收和隨后在光刻膠材料中引起的超快輻射過程，并了解有關(guān)關(guān)鍵隨機(jī)打印失敗的更多信息。對(duì)于這些研究，光束線與光譜技術(shù)（如時(shí)間分辨紅外和光電子能譜）相結(jié)合，并且正在建立相應(yīng)的pump-probe 類型的實(shí)驗(yàn)。光束線設(shè)計(jì)用于在幾秒鐘內(nèi)在high NA 條件下篩選各種光刻膠材料，并支持開發(fā)適用于高 NA EUV 光刻的優(yōu)化圖案、蝕刻和計(jì)量技術(shù)。
圖 9：用于high NA EUV 干涉試樣實(shí)驗(yàn)的（左）勞埃德反射鏡設(shè)置的示意圖（未按比例）；（右）用于完整 300 毫米晶圓實(shí)驗(yàn)的干涉室。
從 0.33NA 到 0.55 高 NA EUV 光刻的轉(zhuǎn)變?yōu)楣饪探缣峁┝艘粋€(gè)重要的機(jī)會(huì)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)共同應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)并為該工具的推出做好準(zhǔn)備。與 ASML 在聯(lián)合high NA EUV 實(shí)驗(yàn)室中，imec 專注于與high NA 掃描儀開發(fā)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施準(zhǔn)備工作。為此，imec依靠并邀請(qǐng)所有材料和設(shè)備供應(yīng)商為建立完整high NA生態(tài)系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)。所有這些努力的回報(bào)將是巨大的，因?yàn)?0.55NA EUV 光刻工具有望將摩爾定律推向 2nm 及以后的技術(shù)世代。
