●前景光明的EUV極端遠紫外光刻技術
隨著光刻技術的進步,在157nm之后人們稱之為下一代光刻技術(NGL)。其中EUV是最有前途的方法之一,也是今天我們討論的主角。EUV技術最明顯的特點是曝光波長一下子降到13.5nm,在如此短波長的光源下,幾乎所有物質都有很強的吸收性,所以不能使用傳統(tǒng)的穿透式光學系統(tǒng),而要改用反射式的光學系統(tǒng),但是反射式光學系統(tǒng)難以設計成大的NA,造成分辨率無法提高。
EUV技術還有些其它優(yōu)點,如可通用KrF曝光中的光刻膠以及由于短波長,不需要使用OPC(光鄰近效應的圖形補償)技術等,大大降低了掩模成本。
EUV技術的主要挑戰(zhàn)如下:
美國Cymer公司從1997年起就開始EUV光源的研制,目前的技術路線有三種:第一種源自Cymer的高密度等離子體激光器;第二種是放電型等離子體激光器(DPP);第三種是基于激光產生等離子體(LPP)技術。為實現(xiàn)芯片批量生產需要高功率的激光器,同時又是降低EUV光刻機的關鍵。目前EUV光源的功率己可達10W,試驗樣機的要求是30W,而真正滿足批量生產要求是100W。
在EUV光刻技術中,由于掩模是采用反射式(通常都是穿透式),所以掩模的制作十分困難。一般采用80層堆疊的Mo/Si薄膜,每一個Mo(鉬)層與Si(硅)層的厚度分別為2.8nm及4.0nm。而且要求每層必須絕對平滑,誤差只容許一個原子大小,所以如何制作多層涂布低缺陷的掩模仍是個大挑戰(zhàn)。目前認為在掩模上的顆粒尺寸在50nm時就無法接受,所以通常要采用掩模修正技術,如離子銑,或者用電子束在局部區(qū)域加熱氣化修正多余的圖形等。另外涉及到掩模的儲存、運輸及操作也非常困難。
從EUV輻射的殘骸可能破壞EUV系統(tǒng)的光學鏡片,作為近期目標,鏡片的壽命至少要幾個月。業(yè)界為了EUV,即下一代光刻技術付出了許多努力,如美國的EUVLLC、歐洲的EU41C、日本的ASET及EUVA等公司。