絕對輻射測量不僅對於光刻製程和儀器驗收測試的開發很重要，而且對於 EUV 光產生過程的定量理解也很重要。這個過程的預測建模已經落後於 EUV 工具本身的發展。提高模型精度需要模型輸入和輸出的準確實驗數據。在工業 EUV 光生成的背景下，開發專門針對紅外線雷射和 13.5 nm 光的新型輻射計量工具將提供此類數據。

缺乏工業協作，因為這裡討論的工業光刻工具是唯一能夠產生這些探測器設計用於測量的光量的工具。鑑於與這些工具相關的智慧財產權數量，政府和產業代表的合作非常重要。工作小組會議的初步討論表明，在沒有保密協議保護的情況下，業界不願意討論相關細節。

2.3 等離子體物理與建模：光-物質相互作用

EUVL 使用 13.5nm 光子生產積體電路。這種光的主要來源是由強大的雷射產生的非常熱的錫等離子體。調整雷射參數以產生主要發射 13.5nm 附近的錫離子（例如，Sn10+-Sn15+）。雖然大多數等離子體特性已在大量實驗中得到探索，但可靠且有效的理論支持對於開發更好的錫等離子體源至關重要。關於等離子體物理學的討論，包括工作小組會議期間的幾次演講，已合併為報告的一部分。本節重點介紹等離子體物理學、當前技術現狀以及美國工業界和 NIST 研究人員在該領域取得進展的需求。

對雷射產生的錫等離子體的光發射的高級計算通常使用大規模碰撞輻射（CR）代碼進行，這些代碼試圖解釋導致光子發射的最重要的物理過程。其中包括電子碰撞激發、去激發和電離、輻射、二電子和三體複合以及自電離等。此外，輻射傳輸和不透明度以及輻射流體動力學建模可能變得必要。

等離子體建模也受到支持材料相互作用的基本物理機制資訊稀缺的限制。這可能會導致等離子體工程取得漸進而非變革性進展，以支援大批量生產。產業-政府實驗室合作夥伴一直在努力了解和控制等離子體過程，並報告了他們的成功。產業模擬專家也指出複雜的模擬如何涵蓋不同時間尺度的多個物理域。

等離子建模在指導工程工作以提高 EUV 光產生和效率方面的實用性仍存在未解決的問題。例如，帶外光子以及離子和電子發射的建模可以提供預測見解，從而大大提高晶片生產效率。另一個令人感興趣的領域是 EUV 光阻中的光子、電子和化學相互作用，這是 EUVL 行業正在進行的研究興趣。因此，等離子體物理建模也與 EUV 光學元件相關。 EUV 光學元件和材料將在以下部分 (2.4) 中介紹。

在過去的三年裡，EUVL建模社群透過組織EUVL程式碼比較研討會啟動了CR程式碼的長期驗證和基準測試計畫。該方法以 NIST 原子光譜組 (ASG) 組織了 25 多年的一系列非 LTE 代碼比較研討會為藍本。因此，NIST 原子光譜組 (ASG) 的任務是開發新的 EUVL 資料庫和現代比較工具，用於智慧比較 EUVL 的 CR 程式碼。到目前為止，所描述的工作已經在沒有直接財政支援的情況下成功完成，並且最近兩個 EUVL 研討會的參與者已經使用資料庫和使用者介面來比較他們的軟體包。儘管如此，未來的研討會旨在分析需要對資料庫和使用者介面進行大量修改的新物理參數。因此，需要穩定的資金來表明多年來支持該研究領域發展的長期承諾。

NIST 研究人員報告的未來方向之一是基於主要多層反射器的可用性來研究較短波長方案。這將產生比錫以外的較重元素在較高電離態下產生的波長更短的光子（所謂的“超越 EUV”）。不幸的是，更廣泛的研究界對 20 次以上電離的高 Z 元素的光譜缺乏足夠的了解。 NIST 原子光譜小組 (ASG) 具有實驗和理論能力，可為 EUVL 社群提供有關未來等離子體源的光譜數據的最準確資訊。為此，NIST電子束離子阱（EBIT）不僅可產生電荷高達70+的離子，還可在此範圍內記錄EUV和軟光譜中最精確和詳細的光譜。 NIST ASG 團隊也使用最先進的原子方法和程式碼進行高精度大規模光譜計算。經過驗證的功能應該能夠滿足未來 EUVL 等離子體源的準確數據需求。值得注意的是，當產業代表獲悉 EUV 的未來資源時，他們表示短期內沒有公開計畫使用錫以外的材料作為來源。

總之，產業利害關係人希望對錫等離子體進行建模，NIST 正在進行的工作可以支持更多的努力，但這需要投資。此外，設計工程師和科學家會發現將任何此類程式碼整合到商業軟體中以優化 EUV 晶片生產能力很有價值。工作小組會議上的討論是技術性的，但也討論瞭如何將任何此類代碼與商業合作夥伴整合以確保美國公司的利益。最後，對等離子體和相互作用進行建模可以幫助減少碎片對 EUVL 組件的負面影響，這將在 2.4.2 節中討論。 

2.4 與 EUV 相互作用的元件的表徵

本節介紹 EUVL 掃描儀中與 EUV 光相互作用的兩個組件：(1) 光阻和 (2) 收集鏡。工作組的產業參與者提出了有關大批量製造 (HVM) 要求的總體主題。具體來說，HVM 的興趣主要集中在提高使用 EUVL 生產的晶片的產量和吞吐量。 NIST 目前可用的潛在計量解決方案將在第 2 節中討論。

2.4.1 光阻：聚合物特性說明

光阻加工對於半導體產業至關重要。所有裝置組件和相關結構（從場效電晶體 (FET) 中的通道到裝置之間的電氣互連）都需要透過光刻技術製造奈米級圖案。租金規則指出，端子或互連的數量隨著邏輯塊或閘的數量而增加。這與單元層級有關，而標準單元縮小了，與單元的連接也縮小了。圖 8 演示了這個概念。

產業參與者強調需要透過利用新的電池架構和新穎的設備材料來積極減少間距。會議還討論了實現新單元結構和材料的大批量製造（HVM）的難度，其中良率是一個主要問題。例如，假設每個晶片有 10^10 個接觸點，且模具成品率 Yd=好晶片/總晶片，則必須達到至少 99%。在一個系統中，第三代英特爾酷睿處理器（四核心）包含1.48億個電晶體。如果良率達到 99%，則 1.48 萬個電晶體將有缺陷 - 目標是良率達到 99.99996% 或 6 Sigma (6A)。良率必須非常好，這取決於製程控制和缺陷。如果良率足夠，生產EUV晶片的成本由生產率（吞吐量）決定。換句話說，更好的音高解析度是必要的，但對於 HVM 來說還不夠。

未完待續...