تغيير العملية الرئيسي الذي يؤثر على العائد هو خطأ وضع الحافة (EPE). يحدث هذا عندما يتم عرض مخالفات نانوية غير متوقعة في الحواف والجدران الجانبية لأنماط مقاومة الضوء. هذه المخالفات عشوائية ويشار إليها بالعامية باسم خشونة حافة الخط (LER). مع استمرار تقلص أحجام الأجهزة، يمكن أن تؤثر منتجات LER بشكل خطير على التحكم في الأبعاد، وتبدأ سعة تقلبات LER العشوائية في التنافس مع تفاوتات نمط الدائرة. يعد التحكم في LER أمرًا بالغ الأهمية لتحسين أداء الجهاز وإنتاجية التصنيع. يمكن أن يكون سبب LER العديد من العوامل في تدفق المعالجة، بما في ذلك الأخطاء في الطباعة الحجرية وخطوات الحفر، فضلا عن الاختلافات النانوية في كيمياء مقاوم الضوء. ولذلك، تحتاج صناعة EUVL إلى فهم أفضل لأسباب LER وأدوات جديدة للتخفيف من هذه المشاكل.

إحدى الإستراتيجيات لتقليل الأخطاء في تصحيح الخط/المساحة المضادة للحفر هي من خلال التجميع الذاتي الموجه (DSA)، حيث يمكنه معالجة العيوب الأصغر من درجة الصوت. ويبين الشكل 9 مبدأ عمل EUV+DSA. قدم أحد أعضاء الصناعة في مجموعة العمل دراسة حالة حول المزيج التآزري بين EUV وDSA والزخرفة المزدوجة ذاتية المحاذاة (SADP) للطبقات المعدنية مقاس 18 نانومتر و21 نانومتر.

باختصار، النقاط الرئيسية المحيطة بمقاوم الضوء EUV هي كما يلي: يتطلب تقليص حجم الوحدة تصميمات عملية جديدة، ومواد جديدة للأجهزة، وتقليل تباعد التوصيل البيني إلى 12 نانومتر. إذا كان إنتاج الرقائق مرتفعًا بدرجة كافية، فإن تكلفة رقائق أشباه الموصلات EUVL تكون محدودة في المقام الأول بالإنتاجية (الإنتاجية). يتم تحديد العائد بشكل أساسي من خلال اختلافات العملية العشوائية التي تسبب أخطاء في وضع الحافة. تُظهر منصة مقاومة الأكسيد المعدني دقة مذهلة وأداءً معيبًا عند درجات الصوت الضيقة، بينما يعمل DSA بشكل أساسي على تحسين الاختلافات المنهجية والعشوائية في مقاوم الضوء.

وأخيرًا، يؤكد المشاركون في الصناعة على أن كل تغيير في العملية يتطلب حاليًا استكشافًا تجريبيًا، حيث تلعب قدرات وخبرة NIST في مجال القياس دورًا حاسمًا في هذه الأنشطة. على وجه التحديد، هناك أربعة أجزاء فرعية رئيسية للتحقيق التجريبي في تغييرات العملية:

(1) تقييم اختلافات العملية بين تريليونات من الميزات، التي تتطلب أساليب عالية الإنتاجية على نطاق المختبر، ربما مثل أجهزة التوليد التوافقي العالي (HHG) التي تمت مناقشتها في القسم 2.5.1.

(2) التكوين الكيميائي للعيوب العشوائية في المقاومات، وهي أداة لا غنى عنها يمكن إجراؤها في مصدر السنكروترون، تمت مناقشتها في القسم 2.5.2.

(3) الكشف عن تغييرات العملية على كل مقياس طول وبشكل متزايد ثلاثي الأبعاد. لاحظ أنه يمكن تحقيق ذلك من خلال تقنيات التصوير المقطعي بالمسبار الذري (APT)، والتي تمت مناقشتها في القسم 3.

(4) في هذه المقاييس ذات الطول الصغير، تهيمن الأسطح والواجهات، ولا توجد واجهات حادة.

عندما يُسأل عن التوقعات وصناعة المعلومات التي توفرها لمجتمع البحث، يقدم NIST قائمة من المتطلبات. بالنسبة لمقاومي الضوء: (أ) مقاومات الضوء الجديدة ذات الأعداد الكمومية الأعلى، (ب) أصول مقاوم الضوء/الميزات الأساسية وتكوينات العيوب، (ج) الأشكال الكيميائية للعيوب العشوائية في مقاومات الضوء MOx، (د) استراتيجيات لتخفيف حثالة مقاوم الضوء، و (هـ) ) تقنيات التطوير الجاف للطلاءات العضوية المضادة للانعكاس. يعد هذا الطلب مهمًا بشكل خاص مع انتقال تصنيع EUVL من NA المنخفض إلى NA المرتفع وحتى NA الأعلى، كما هو موضح في الشكل 10.

للتصحيح، تتطلب الصناعة ما يلي: (أ) تصحيح مستقل عن درجة الصوت للخشونة والعيوب للحفاظ على التصميم المستهدف، كما هو موضح في الشكل 11، (ب) جزيئات DSA جديدة ذات حفر جاف انتقائي عالي واختراق انتقائي للمواد عالية الغاز، (ج) ) 3 أطنان من البوليمرات المشتركة لكتلة ABC، و (د) البوليمرات المشتركة للكتلة الوظيفية والفرش (قابلة للنمط بالصور، وقابلة للربط المتبادل، وما إلى ذلك).

2.4.2. مرايا تجميع الأشعة فوق البنفسجية: توصيف أيون القصدير والبخار والجسيمات

يؤدي استخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية في الزخرفة إلى ظهور العديد من التحديات الجديدة بسبب الامتصاص القوي لإشعاع 13.5 نانومتر بواسطة معظم المواد. ونتيجة لهذا التفاعل المادي القوي، يتم استخدام المرايا بدلا من العدسات لتوليد وتوجيه الضوء في الفراغ. تكون مرايا تجميع مصدر البلازما الأولية مقعرة وإهليلجية الشكل، ويتم توليد البلازما عند التركيز الأول. عند التركيز الثاني أو المتوسط، يتم توجيه ضوء البلازما نحو أداة التعريض (الشكل 12). تعد مطابقة الطول الموجي عبر منطقة التجميع بأكملها والترشيح الطيفي للأشعة تحت الحمراء من السمات الرئيسية للمرايا المجمعة متعددة الطبقات.

بالإضافة إلى ذلك، فإن توليد كمية كافية من الأشعة فوق البنفسجية أمر صعب للغاية، لذلك يجب بذل الجهود لضمان أن تتمتع المرايا بأعلى قدر ممكن من الانعكاس والتوحيد المكاني. علاوة على ذلك، يجب الحفاظ على انعكاسية المرايا متعددة الطبقات عند مستوى عالٍ أثناء تشغيل أداة الطباعة الحجرية. تتضمن عملية الطباعة الحجرية تعريض الأنماط على مقاوم الضوء، الذي يخزن النموذج لمزيد من المعالجة (انظر 2.4.1). يسبب الإشعاع فوق البنفسجي تغيرات كيميائية في مقاوم الضوء، مما يؤدي إلى مركبات متطايرة قد تهاجر وتمتص على الأسطح من خلال نظام التفريغ. على الرغم من أن مقاوم الضوء يمكن أن يؤثر على سطح المرآة، إلا أنه ليس مصدر القلق الرئيسي لتلوث المرآة. حدد أعضاء الصناعة نوعين رئيسيين من الحطام الذي يؤثر على مرايا التجميع: (1) الحطام مباشرة من البلازما، مع نقل الحرارة والزخم إلى الغاز العازل المحيط H2؛ و (2) تدفق القصدير الذي يدخل المجمع قبل الاصطدام بأي سطح، ويتكون من (XNUMX) أيونات التوقف، (XNUMX) بخار القصدير، و (XNUMX) جزيئات القصدير.

حاليًا، الطريقة المستخدمة لحماية مرآة المجمع من أضرار الحطام هي من خلال تدفق غاز الهيدروجين. يتسبب الغاز العازل لغاز الهيدروجين عند حوالي 100 باسكال في تباطؤ الأيونات. يتدفق الهيدروجين خارج المجمع، مما يقلل من معدل ترسيب القصدير الذري على المجمع. التفاعل بين جذور الهيدروجين والقصدير يشكل هيدريد القصدير (SnH4)، والذي يمكن ضخه بعيدًا وفقًا للتفاعل الموضح في المعادلة.

عملية الضخ التي تحدث في الحاوية المزودة بمضخة تفريغ تزيل الغازات الحرارية وبخار القصدير، مما يساعد أيضًا على حماية مرآة المجمع. بالإضافة إلى ذلك، تقوم الأجهزة الداخلية بجمع الجزيئات. أجرت الصناعة أبحاثًا حول تنظيف المرايا لمعالجة مشكلات التلوث. تم بذل جهود في الصناعة لتحسين العمر الافتراضي للمرايا المجمعة، خاصة مع عمر يتجاوز 6 أشهر في عام 2021.

على الرغم من التحسينات الكبيرة في حماية المرايا المجمعة بالأشعة فوق البنفسجية، أعرب أعضاء الصناعة عن حاجتين. أولاً، فهم "كيفية تفاعل الفوتونات ومواد البلازما مع الغازات الخلفية والبصريات وأسطح البلازما في مصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية." تشمل الفجوات المعرفية البلازما الثانوية وتفاعلاتها، والنقل والتحليل الطيفي، وفيزياء وكيمياء جدار إشعاع البلازما، وتشخيص البلازما. ثانياً، فهم "ما يحدث للقصدير وكيفية إدارته". تشمل الفجوات المعرفية في هذا المجال تلوث القصدير، والتنظيف الجذري للهيدروجين للقصدير، وعمليات تكوين هيدريد القصدير، بالإضافة إلى النقل الحراري والكتل والكيمياء المرتبط به، واكتشاف الجسيمات الصغيرة.

يتبع...