उपज को प्रभावित करने वाला मुख्य प्रक्रिया परिवर्तन एज-प्लेसमेंट त्रुटि (ईपीई) है। ऐसा तब होता है जब फोटोरेसिस्ट पैटर्न के किनारों और साइडवॉल में अप्रत्याशित नैनोस्केल अनियमितताएं प्रदर्शित होती हैं। ये अनियमितताएँ यादृच्छिक हैं और बोलचाल की भाषा में इन्हें लाइन-एज रफनेस (एलईआर) कहा जाता है। जैसे-जैसे डिवाइस का आकार सिकुड़ता जा रहा है, LER कलाकृतियाँ आयामी नियंत्रण को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकती हैं, और यादृच्छिक LER उतार-चढ़ाव का आयाम सर्किट पैटर्न सहिष्णुता के साथ प्रतिस्पर्धा करना शुरू कर देता है। डिवाइस के प्रदर्शन और विनिर्माण थ्रूपुट में सुधार के लिए एलईआर नियंत्रण महत्वपूर्ण है। एलईआर प्रसंस्करण प्रवाह में कई कारकों के कारण हो सकता है, जिसमें लिथोग्राफी और नक़्क़ाशी चरणों में त्रुटियां, साथ ही फोटोरेसिस्ट रसायन विज्ञान में नैनोस्केल भिन्नताएं शामिल हैं। इसलिए, ईयूवीएल उद्योग को एलईआर के कारणों की बेहतर समझ और इन समस्याओं को कम करने के लिए नए उपकरणों की आवश्यकता है।

लाइन/स्पेस एंटी-ईचिंग सुधार में त्रुटियों को कम करने की एक रणनीति निर्देशित स्व-असेंबली (डीएसए) के माध्यम से है, क्योंकि यह पिच से छोटे दोषों को ठीक कर सकता है। चित्र 9 ईयूवी+डीएसए के कार्य सिद्धांत को दर्शाता है। कार्य समूह के एक उद्योग सदस्य ने 18 एनएम और 21 एनएम धातु पिचों के लिए ईयूवी, डीएसए और स्व-संरेखित डबल पैटर्निंग (एसएडीपी) के सहक्रियात्मक संयोजन पर एक केस अध्ययन प्रदान किया।

संक्षेप में, ईयूवी फोटोरेसिस्ट के आसपास के मुख्य बिंदु इस प्रकार हैं: यूनिट आकार को कम करने के लिए नई प्रक्रिया आर्किटेक्चर, नई डिवाइस सामग्री और इंटरकनेक्ट रिक्ति को 12nm तक कम करने की आवश्यकता होती है। यदि चिप की उपज पर्याप्त अधिक है, तो ईयूवीएल सेमीकंडक्टर चिप्स की लागत मुख्य रूप से उत्पादकता (थ्रूपुट) द्वारा सीमित है। यील्ड मुख्य रूप से यादृच्छिक प्रक्रिया विविधताओं द्वारा निर्धारित होती है जो एज प्लेसमेंट त्रुटियों का कारण बनती है। मेटल ऑक्साइड प्रतिरोध प्लेटफ़ॉर्म तंग पिचों पर प्रभावशाली रिज़ॉल्यूशन और दोष प्रदर्शन प्रदर्शित करता है, जबकि डीएसए मूल रूप से फोटोरेसिस्ट में व्यवस्थित और यादृच्छिक विविधताओं में सुधार करता है।

अंत में, उद्योग प्रतिभागियों ने इस बात पर जोर दिया कि वर्तमान में प्रत्येक प्रक्रिया परिवर्तन के लिए प्रयोगात्मक अन्वेषण की आवश्यकता होती है, जिसमें एनआईएसटी की मेट्रोलॉजी क्षमताएं और विशेषज्ञता इन गतिविधियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। विशेष रूप से, प्रक्रिया परिवर्तनों की प्रायोगिक जांच के चार प्रमुख उपभाग हैं:

(1) खरबों विशेषताओं के बीच प्रक्रिया विविधताओं का मूल्यांकन, प्रयोगशाला पैमाने पर उच्च-थ्रूपुट विधियों की आवश्यकता होती है, संभवतः धारा 2.5.1 में चर्चा की गई उच्च हार्मोनिक पीढ़ी (एचएचजी) उपकरणों की तरह।

(2) प्रतिरोधों में यादृच्छिक दोषों का रासायनिक गठन, जो एक अनिवार्य उपकरण है जिसे सिंक्रोट्रॉन स्रोत में किया जा सकता है, धारा 2.5.2 में चर्चा की गई है।

(3) हर लंबाई के पैमाने पर और तेजी से 3डी में प्रक्रिया परिवर्तन का पता लगाना। ध्यान दें कि इसे परमाणु जांच टोमोग्राफी (एपीटी) तकनीकों के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है, जिसकी चर्चा खंड 2.5.3 में की गई है।

(4) इन छोटी लंबाई के पैमानों पर, सतह और इंटरफेस हावी होते हैं, और तेज इंटरफेस मौजूद नहीं होते हैं।

जब उनसे अनुसंधान समुदाय को आउटलुक और सूचना उद्योग द्वारा प्रदान की जाने वाली जानकारी के बारे में पूछा गया, तो एनआईएसटी मांगों की एक सूची प्रदान करता है। फोटोरेसिस्ट के लिए: (ए) उच्च क्वांटम संख्याओं के साथ नवीन फोटोरेसिस्ट, (बी) फोटोरेसिस्ट/अंतर्निहित सुविधा और दोष संरचनाओं की उत्पत्ति, (सी) एमओएक्स फोटोरेसिस्ट में यादृच्छिक दोषों के रासायनिक रूप, (डी) फोटोरेसिस्ट मैल को कम करने के लिए रणनीतियां, और (ई) ) जैविक एंटीरिफ्लेक्टिव कोटिंग्स के लिए शुष्क विकास तकनीकें। यह मांग विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि ईयूवीएल विनिर्माण निम्न एनए से उच्च एनए और यहां तक ​​कि उच्च एनए में परिवर्तित हो रहा है, जैसा कि चित्र 10 में दिखाया गया है।

सुधार के लिए, उद्योग मांग करता है: (ए) लक्ष्य लेआउट को संरक्षित करने के लिए खुरदरापन और दोषों के लिए पिच-स्वतंत्र सुधार, जैसा कि चित्र 11 में दिखाया गया है, (बी) उच्च चयनात्मकता सूखी नक़्क़ाशी और उच्च गैस सामग्री के लिए चयनात्मक प्रवेश के साथ नए डीएसए अणु, (सी) ) 3-टन-एबीसी ब्लॉक कॉपोलिमर, और (डी) कार्यात्मक ब्लॉक कॉपोलिमर और ब्रश (फोटो-पैटर्नेबल, क्रॉस-लिंकेबल, आदि)।

2.4.2. ईयूवी कलेक्टर दर्पण: टिन आयन, वाष्प और कण विशेषता

पैटर्निंग के लिए ईयूवी प्रकाश का उपयोग अधिकांश सामग्रियों द्वारा 13.5nm विकिरण के मजबूत अवशोषण के कारण कई नई चुनौतियाँ सामने लाता है। इस मजबूत सामग्री संपर्क के परिणामस्वरूप, निर्वात में प्रकाश उत्पन्न करने और मार्गदर्शन करने के लिए लेंस के बजाय दर्पण का उपयोग किया जाता है। प्रारंभिक प्लाज्मा-स्रोत संग्राहक दर्पण आकार में अवतल और दीर्घवृत्ताकार होते हैं, जिसमें पहले फोकस पर प्लाज्मा उत्पन्न होता है। दूसरे या मध्यवर्ती फोकस पर, प्लाज्मा प्रकाश को एक्सपोज़र टूल की ओर निर्देशित किया जाता है (चित्र 12)। संपूर्ण संग्रह क्षेत्र में तरंग दैर्ध्य मिलान और अवरक्त वर्णक्रमीय निस्पंदन बहुपरत कलेक्टर दर्पण की प्रमुख विशेषताएं हैं।

इसके अलावा, पर्याप्त मात्रा में ईयूवी विकिरण उत्पन्न करना बेहद चुनौतीपूर्ण है, इसलिए यह सुनिश्चित करने के प्रयास किए जाने चाहिए कि दर्पणों में उच्चतम संभव परावर्तनशीलता और स्थानिक एकरूपता हो। इसके अलावा, लिथोग्राफी उपकरण के संचालन के दौरान बहुपरत दर्पणों की परावर्तनशीलता को उच्च स्तर पर बनाए रखा जाना चाहिए। लिथोग्राफी प्रक्रिया में एक फोटोरेसिस्ट पर पैटर्न को उजागर करना शामिल है, जो आगे की प्रक्रिया के लिए पैटर्न को संग्रहीत करता है (2.4.1 देखें)। ईयूवी विकिरण फोटोरेसिस्ट में रासायनिक परिवर्तन का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप वाष्पशील यौगिक बनते हैं जो वैक्यूम सिस्टम के माध्यम से सतहों पर स्थानांतरित और सोख सकते हैं। यद्यपि फोटोरेसिस्ट दर्पण की सतह को प्रभावित कर सकता है, यह दर्पण संदूषण के लिए मुख्य चिंता का विषय नहीं है। उद्योग के सदस्यों ने दो मुख्य प्रकार के मलबे की पहचान की है जो संग्रह दर्पणों को प्रभावित करते हैं: (1) प्लाज्मा से सीधे मलबा, गर्मी और गति के साथ आसपास के बफर गैस एच2 में स्थानांतरित होता है; और (2) टिन फ्लक्स किसी भी सतह से टकराने से पहले कलेक्टर में प्रवेश करता है, जो (i) रोकने वाले आयनों, (ii) टिन वाष्प, और (iii) टिन कणों से बना होता है।

वर्तमान में, कलेक्टर दर्पण को मलबे की क्षति से बचाने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि हाइड्रोजन गैस के प्रवाह के माध्यम से होती है। लगभग 100 Pa पर हाइड्रोजन गैस बफर गैस आयन मंदी का कारण बनती है। हाइड्रोजन संग्राहक से बाहर बहती है, जिससे संग्राहक पर परमाणु टिन के जमाव की दर कम हो जाती है। हाइड्रोजन रेडिकल और टिन के बीच प्रतिक्रिया से टिन हाइड्राइड (SnH4) बनता है, जिसे समीकरण में दिखाई गई प्रतिक्रिया के अनुसार पंप किया जा सकता है।

वैक्यूम पंप वाले कंटेनर में होने वाली पंपिंग क्रिया थर्मल गैसों और टिन वाष्प को हटा देती है, जो कलेक्टर दर्पण की सुरक्षा में भी मदद करती है। इसके अतिरिक्त, आंतरिक हार्डवेयर कण एकत्र करता है। उद्योग ने प्रदूषण संबंधी समस्याओं के समाधान के लिए दर्पणों की सफाई पर शोध किया है। कलेक्टर दर्पणों के जीवनकाल में सुधार के लिए उद्योग में प्रयास किए गए हैं, विशेष रूप से 6 में जीवनकाल 2021 महीने से अधिक हो गया है।

ईयूवी कलेक्टर दर्पणों की सुरक्षा में पर्याप्त सुधार के बावजूद, उद्योग के सदस्यों ने दो आवश्यकताएं व्यक्त की हैं। सबसे पहले, यह समझना कि "ईयूवी प्रकाश स्रोत में फोटॉन और प्लाज्मा सामग्री पृष्ठभूमि गैसों, प्रकाशिकी और प्लाज्मा सतहों के साथ कैसे बातचीत करते हैं।" ज्ञान अंतराल में द्वितीयक प्लाज्मा और इसकी अंतःक्रिया, परिवहन और स्पेक्ट्रोस्कोपी, प्लाज्मा विकिरण दीवार भौतिकी और रसायन विज्ञान, और प्लाज्मा निदान शामिल हैं। दूसरे, यह समझना कि "टिन का क्या होता है और इसे कैसे प्रबंधित किया जाए।" इस क्षेत्र में ज्ञान अंतराल में टिन संदूषण, टिन की हाइड्रोजन रेडिकल सफाई, टिन हाइड्राइड निर्माण प्रक्रियाएं, साथ ही संबंधित थर्मल और मास ट्रांसफर और रसायन विज्ञान, और छोटे कण का पता लगाना शामिल है।

जारी रहती है...