Perubahan proses utama yang mempengaruhi hasil ialah ralat peletakan tepi (EPE). Ini berlaku apabila penyelewengan skala nano yang tidak dijangka dipaparkan di tepi dan dinding sisi corak fotoresist. Penyelewengan ini adalah rawak dan dalam bahasa sehari-hari dirujuk sebagai kekasaran tepi garis (LER). Apabila saiz peranti terus mengecil, artifak LER boleh menjejaskan kawalan dimensi secara serius, dan amplitud turun naik LER rawak mula bersaing dengan toleransi corak litar. Kawalan LER adalah penting untuk meningkatkan prestasi peranti dan daya pengeluaran pembuatan. LER boleh disebabkan oleh banyak faktor dalam aliran pemprosesan, termasuk ralat dalam litografi dan langkah etsa, serta variasi skala nano dalam kimia fotoresist. Oleh itu, industri EUVL memerlukan pemahaman yang lebih baik tentang punca LER dan alat baharu untuk mengurangkan masalah ini.

Satu strategi untuk mengurangkan ralat dalam pembetulan anti-goresan baris/ruang adalah melalui pemasangan sendiri terarah (DSA), kerana ia boleh membetulkan kecacatan yang lebih kecil daripada padang. Rajah 9 menunjukkan prinsip kerja EUV+DSA. Seorang ahli industri kumpulan kerja menyediakan kajian kes mengenai gabungan sinergistik EUV, DSA dan pencoran berganda jajaran sendiri (SADP) untuk pic logam 18nm dan 21nm.

Secara ringkasnya, perkara utama yang mengelilingi fotoresist EUV adalah seperti berikut: mengurangkan saiz unit memerlukan seni bina proses baharu, bahan peranti baharu dan mengurangkan jarak antara sambungan kepada 12nm. Jika hasil cip cukup tinggi, kos cip semikonduktor EUVL dihadkan terutamanya oleh produktiviti (throughput). Hasil ditentukan terutamanya oleh variasi proses rawak yang menyebabkan ralat peletakan tepi. Platform rintangan oksida logam mempamerkan resolusi yang mengagumkan dan prestasi kecacatan pada padang yang ketat, manakala DSA secara asasnya menambah baik variasi sistematik dan rawak dalam photoresist.

Akhir sekali, peserta industri menekankan bahawa setiap perubahan proses pada masa ini memerlukan penerokaan eksperimen, dengan keupayaan metrologi dan kepakaran NIST memainkan peranan penting dalam aktiviti ini. Secara khusus, terdapat empat subbahagian utama kepada penyelidikan eksperimen perubahan proses:

(1) Penilaian variasi proses antara trilion ciri, yang memerlukan kaedah pemprosesan tinggi pada skala makmal, mungkin seperti peranti penjanaan harmonik tinggi (HHG) yang dibincangkan dalam Bahagian 2.5.1.

(2) Pembentukan kimia bagi kecacatan rawak dalam rintangan, yang merupakan alat yang sangat diperlukan yang boleh dilakukan dalam sumber synchrotron, dibincangkan dalam Bahagian 2.5.2.

(3) Pengesanan perubahan proses pada setiap skala panjang dan semakin banyak dalam 3D. Ambil perhatian bahawa ini boleh dicapai melalui teknik tomografi probe atom (APT), dibincangkan dalam Bahagian 2.5.3.

(4) Pada skala panjang kecil ini, permukaan dan antara muka mendominasi, dan antara muka yang tajam tidak wujud.

Apabila ditanya tentang prospek dan industri maklumat yang diberikan kepada komuniti penyelidikan, NIST menyediakan senarai permintaan. Untuk photoresist: (a) photoresist novel dengan nombor kuantum yang lebih tinggi, (b) asal-usul photoresist/ciri asas dan pembentukan kecacatan, (c) bentuk kimia kecacatan rawak dalam MOx photoresists, (d) strategi untuk mengurangkan buih photoresist, dan (e ) teknik pembangunan kering untuk salutan antireflektif organik. Permintaan ini amat penting kerana peralihan pembuatan EUVL daripada NA rendah kepada NA tinggi dan NA yang lebih tinggi, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 10.

Untuk pembetulan, industri menuntut: (a) pembetulan bebas padang untuk kekasaran dan kecacatan untuk mengekalkan susun atur sasaran, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 11, (b) molekul DSA baharu dengan etsa kering selektiviti tinggi dan penembusan terpilih untuk bahan gas tinggi, (c ) Kopolimer blok 3 tan-ABC, dan (d) kopolimer blok berfungsi dan berus (boleh corak foto, boleh pautan silang, dsb.).

2.4.2. Cermin Pemungut EUV: Ion Timah, Wap dan Pencirian Zarah

Menggunakan cahaya EUV untuk corak menghasilkan banyak cabaran baharu disebabkan oleh penyerapan kuat sinaran 13.5nm oleh kebanyakan bahan. Hasil daripada interaksi bahan yang kuat ini, cermin dan bukannya kanta digunakan untuk menjana dan membimbing cahaya dalam vakum. Cermin pengumpul sumber plasma awal adalah berbentuk cekung dan elips, dengan plasma dihasilkan pada fokus pertama. Pada fokus kedua atau pertengahan, cahaya plasma dipandu ke arah alat pendedahan (Rajah 12). Padanan panjang gelombang merentasi seluruh kawasan pengumpulan dan penapisan spektrum inframerah adalah ciri utama cermin pengumpul berbilang lapisan.

Di samping itu, menjana jumlah sinaran EUV yang mencukupi adalah amat mencabar, jadi usaha mesti dibuat untuk memastikan cermin mempunyai pemantulan tertinggi dan keseragaman ruang yang mungkin. Tambahan pula, pemantulan cermin berbilang lapisan mesti dikekalkan pada tahap yang tinggi semasa pengendalian alat litografi. Proses litografi melibatkan pendedahan corak pada photoresist, yang menyimpan corak untuk pemprosesan selanjutnya (lihat 2.4.1). Sinaran EUV menyebabkan perubahan kimia dalam photoresist, mengakibatkan sebatian meruap yang boleh berhijrah dan menjerap ke permukaan melalui sistem vakum. Walaupun photoresist boleh menjejaskan permukaan cermin, ia bukanlah kebimbangan utama untuk pencemaran cermin. Ahli industri telah mengenal pasti dua jenis serpihan utama yang memberi kesan kepada cermin pengumpulan: (1) serpihan terus dari plasma, dengan haba dan momentum dipindahkan ke gas penampan di sekeliling H2; dan (2) fluks timah memasuki pengumpul sebelum berlanggar dengan mana-mana permukaan, terdiri daripada (i) ion penahan, (ii) wap timah, dan (iii) zarah timah.

Pada masa ini, kaedah yang digunakan untuk melindungi cermin pengumpul daripada kerosakan serpihan adalah melalui aliran gas hidrogen. Gas penampan gas hidrogen pada sekitar 100 Pa menyebabkan nyahpecutan ion. Hidrogen mengalir keluar dari pengumpul, yang mengurangkan kadar pemendapan timah atom pada pengumpul. Tindak balas antara radikal hidrogen dan timah membentuk hidrida timah (SnH4), yang boleh dipam keluar mengikut tindak balas yang ditunjukkan dalam persamaan.

Tindakan mengepam yang berlaku dalam bekas dengan pam vakum menghilangkan gas terma dan wap timah, yang juga membantu melindungi cermin pengumpul. Selain itu, perkakasan dalaman mengumpul zarah. Industri telah menjalankan penyelidikan mengenai pembersihan cermin untuk menangani isu pencemaran. Usaha telah dilakukan dalam industri untuk meningkatkan jangka hayat cermin pengumpul, terutamanya dengan jangka hayat melebihi 6 bulan pada tahun 2021.

Walaupun terdapat peningkatan yang ketara dalam melindungi cermin pengumpul EUV, ahli industri telah menyatakan dua keperluan. Pertama, memahami "cara foton dan bahan plasma berinteraksi dengan gas latar belakang, optik dan permukaan plasma dalam sumber cahaya EUV." Jurang pengetahuan termasuk plasma sekunder dan interaksinya, pengangkutan dan spektroskopi, fizik dan kimia dinding sinaran plasma, dan diagnostik plasma. Kedua, memahami "apa yang berlaku kepada timah dan cara menguruskannya." Jurang pengetahuan dalam bidang ini termasuk pencemaran timah, pembersihan radikal hidrogen timah, proses pembentukan timah hidrida, serta pemindahan haba dan jisim dan kimia yang berkaitan, dan pengesanan zarah kecil.

Akan bersambung...