在本周舉行的2024年國際光學工程學會（SPIE）先進微影成形技術會議（Advanced Lithography and Patterning Conference）上，比利時微電子研究中心（imec）將呈現在極紫外光（EUV）製程、光罩和測量技術方面取得的進展，這些技術都在為實現高數值孔徑（high-NA）EUV微影應用而籌備。
imec表示，包含光阻層及其底部薄膜層的開發、光罩改良、光學鄰近修正技術（OPC）的開發、光罩解析度場景拼接（field stitching）技術、減少隨機缺陷，以及經過改良的測量及檢測技術等這些研究成果，imec展現蓄勢待發的技術量能，把極紫外光（EUV）製程導入其與艾司摩爾（ASML）為首台高數值孔徑極紫外光（high-NA EUV）曝光機而共同創建的High-NA EUV實驗室。
imec指出，先進圖形化製程與材料研究計劃的SVP Steven Scheer表示，ASML已經組裝了首台高數值孔徑極紫外光（high-NA EUV）曝光機TWINSCAN EXE:5000，第一批晶片也很快就會完成曝光。在接下來幾個月，由imec與ASML共同創建的High-NA EUV實驗室也會開始運行，並開放給導入高數值孔徑（high-NA）微影技術的客戶使用。利用已安裝的設備和製程，High-NA EUV實驗室能讓這些客戶在其晶片廠設備開始動工前，提前鑽研High-NA EUV技術。一直以來，imec攜手ASML和我們創建的廣泛供應鏈網路緊密合作，確保先進的光阻材料、光罩、測量技術、（變像）成像策略和圖形化技術能夠及時供應需求。2024年先進微影成形技術會議有超過25篇相關論文的發布，這展現了為驅動高數值孔徑微影而開發的製程量能已經蓄勢待發。
imec強調，場景拼接技術是實現高數值孔徑（high-NA）微影的關鍵技術。因為使用變像鏡頭，也就是x軸和y軸的縮小倍率不同的一種鏡頭，這種鏡頭所形成的場景大小是傳統曝光機的一半。Imec將分享與ASML和imec光罩廠的夥伴對NXE:3400C曝光機進行研究的最新洞見。光罩解析度拼接技術將能降低為應對場景尺寸縮小而改動設計的需求。
另外，在材料和製程方面，金屬氧化物光阻劑（MOR）顯然依舊在金屬導線或間隙的圖形化製程上領先其他材料。Imec將發布這些阻劑在減少極紫外光（EUV）劑量與改善良率方面所取得的進展。通過選擇特定的底部薄膜層、改良製程的開發、慎選光罩吸收層、光罩偏差和色調，導線和間隙所需的劑量最終減少了20%以上，而且粗糙度和隨機缺陷並未增加。此外，圖形頂端的探針間距也不會因為減用這些阻劑而產生負面影響。減少阻劑用量的研究仍在持續，並受到imec晶片製造商的重視，因為曝光機的產量會增加，進而降低極紫外光（EUV）製程的成本。
imec進一步指出，利用金屬氧化物阻劑（MOR）和單片二元式明場（bright field）光罩，導線接點的孔洞圖形化取得了一項意外的成果。該光罩設計與相同堆棧的化學放大型（CAR）正光阻和二元式暗場（dark field）光罩進行比較，在轉換圖形後，不僅劑量減少了6%，局部線寬均勻度（LCDU）也提升了30%。使用明場光罩來製造接點孔洞還有一個問題，那就是光罩品質與表面缺陷問題。為此，未來需要仔細研究金屬氧化物阻劑（MOR）的接點孔洞應用。在此之前，搭配暗場（dark field）光罩的化學放大型正光阻仍會是高數值孔徑極紫外光（high-NA EUV）處理接點和穿孔圖性化的首要材料選擇。
當前，高數值孔徑（high-NA）曝光也需要測量和檢測技術的改良，進而（通過高數值孔徑技術）提供更高的解析度，並（通過縮短景深）製造更薄的薄膜。Imec將發布有關電子束（e-beam）和深紫外光（DUV）檢測的最新成果，這表示用來找出高數值孔徑（high-NA）隨機圖形化缺陷的最佳解決方案（BKM）已經就緒，例如六角形的接點孔洞。另也將提出幾項（基於去噪聲掃描式電子顯微鏡形象的）機器學習（ML）技術來強化小型缺陷的檢測及分類。
最後，imec和研究夥伴也會發布通過光源和光罩改良技術、使用變像光罩的光學鄰近修正技術（OPC）（考慮到對拼接技術的需求）所取得的成像技術進展。
(首圖來源：imec提供)
