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（原标题：EUV光刻，新里程碑）
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在进入High NA EUV光刻时期的前夜，imec揣测本事与系统/揣测系统推广高档副总裁Steven Scheer谈到了ASML-imec齐集高NA EUV光刻实验室对半导体行业的道理。
Steven Scheer暗示：“位于荷兰费尔德霍芬的 ASML-imec High NA EUV 齐集光刻实验室的开业，记号着High NA EUV 大范围出产诓骗准备责任取得里程碑式进展。伊始的内存和逻辑芯片制造商当今不错使用第一台原型High NA (0.55NA) EUV 扫描仪 (TWINSCAN EXE:5000) 和周边基础活动，包括涂层和开发轨谈、计量用具以及晶圆和掩模处理系统。Imec 和 ASML 将撑合手IDM 和代工场造谣图案化本事的风险，并在扫描仪在其出产工场进入使用之前开发专有的High NA EUV 用例。
ASML和imec还将向更庸碌的供应商生态系统提供拜访权限。开发活动将使他们大概走在High NA EUV 专用材料和诱导工程的最前沿。第三组用户是imec 和咱们在高档图案化时势中的几家妥洽伙伴，激动图案化生态系统进入下一代High NA EUV。
位于费尔德霍芬的齐集高数值孔径 EUV 光刻实验室成立的主张是加快和经济高效地将高数值孔径 EUV 进入出产。在短时期内，ASML 和 ZEISS 开发出了高数值孔径 EUV 扫描仪专用惩办决策，波及光源、光学元件、镜头变形、拼接、减小景深 (DOF)、边际位置错误 (EPE) 和套准精度。
与此同期，imec 与 ASML 和咱们推广的供应商网罗考究妥洽，准备就绪0.55NA 图案化生态系统——正如在 2024 年 SPIE 先进光刻和图案化会议上晓示的那样。咱们确保实时提供先进的光刻胶和底层材料、光掩模、计量本事、（变形）成像政策、光学旁边转变 (OPC) 以选取一代高数值孔径 EUV 的集成图案化和蚀刻本事。悉数的准备责任最近都促成了第一批晶圆的曝光。分袂在表露金属氧化物光刻胶 (MOR) 和化学放大光刻胶 (CAR) 后，不错得手打印10nm 和 16nm 宽的线/空间（即 20nm 和 32nm 间距）。
当今，原型扫描仪和基础活动也曾准备就绪，预测将在2025-2026 年进入渊博量出产。”
图 1 - High NA 实验室中的 EXE:5000 High NA EUV 扫描仪展示了 16nm 线条和单次曝光中赢得的首个 10nm 密集线条。
首批用例：14A 逻辑芯片和 D0a DRAM
“High NA EUV将伊始诓骗于14A代逻辑芯片的量产，它将大概在一次曝光中杀青间距为24nm的金属线/间距（M0/M2）的图案化，最终方针是达到18nm间距。这将升迁产量并裁汰周期时期，与现存的屡次图案化0.33NA EUV决策比拟，致使可能减少二氧化碳排放。它最终将成为图案化互补场效应晶体管（ CFET）芯片特有的复杂结构的重要本事。
随后，它将进入内存芯片制造畛域，用于对DRAM 内存最重要的结构进行图案化。High NA EUV 预测可在一次曝光中对存储节点着陆垫和位线外围进行成像。D0a 2D-DRAM 本事将是第一个契机，需要 28nm 中心到中心间距。”
迈向下一代高数值孔径 EUV
“尽管顶端半导体生态系统的方针是短期内将High NA EUV 引入渊博量出产，但imec 过甚妥洽伙伴则着眼于更长久的方针——旨在杀青下一代High NA EUV。关于这些活动，ASML-imec 齐集High NA EUV 光刻实验室将充任 imec 活动的造谣延迟。天然曝光将在 Veldhoven 进行，但部分预处理和后处理责任将继续在 imec 的 300 毫米洁净室中进行。
伊始，咱们将密切监测High NA EUV 原型光刻集群（即一语气的扫描仪和轨谈）的性能。为此，imec 已准备好专用晶圆堆栈，并将基线工艺滚动到原型High NA EUV 集群。咱们的团队将从最终分辨率（最终方针是线/空间的金属间距为 18nm，战斗孔的间距为 28nm）、沉静性（举例，曝光后结构临界尺寸 (CD) 和纰谬密度的沉静性）和灵验焦深 (DOF) 方面评估集群。由于数值孔径较大，DOF 预测比 0.33NA EUV 小 2-3 倍——这是在 0.55NA EUV 中使用更薄光刻胶膜的原因之一。
此外，咱们与计量畛域的妥洽伙伴一皆，在齐集实验室开发并安装了专用检测用具，以监测和改善图案结构的纰谬率。电子束检测已被选为考察超小战斗孔纰谬率的主要用具。咱们的方针是杀青业界辜恩负义的方针，即在测量的一百万个战斗孔中，每个战斗孔唯唯独个纰谬。关于金属线/空间，光学检测用具与电子束相连结，以检测和分类纰谬，并提供招引，以杀青每立方厘米纰谬数少于一个。
临了，逻辑和 DRAM 用例正在准备中。更大的工艺模块将给与图案分辨率和纰谬率方面的查验，举例使用检测用具和电气测试的组合。”
推广 0.33NA EUV 活动，使Low NA EUV 和高 NA EUV 均受益
“咱们洁净室中最新一代的 0.33NA EUV 扫描仪仍然是一套互补的用具，有助于改善下一代High NA EUV 的图案化生态系统。此外，并非悉数芯片功能都需要High NA EUV——思思中间和全局片上互连线的图案化。因此，咱们也将继续改善 0.33NA EUV 的生态系统。此外，一些挑战——举例需要创新抗蚀剂——在 0.33 和 0.55NA 中是共同的。
咱们的“0.33NA 推广活动”的重心畛域之一是High NA EUV 的场拼接。场拼接的必要性源于引入变形镜头（即在 x 和 y 方朝上具有不同收缩倍率的镜头）与不变的掩模空缺尺寸（仅允许晶圆上的半场尺寸）相连结。在 2024 年 SPIE 高档光刻 + 图案会议上，imec 共享了其在杀青分辨率场拼接方面的最新办法，这减少了为应酬场尺寸减小而进行假想改变的需要。这项责任是在 imec 洁净室的 NXE:3400C 扫描仪上进行的，与 ASML 和咱们的掩模妥洽伙伴妥洽。
另一个重要课题是光刻胶和底层开发。咱们正与光刻胶供应商一皆筛选替代光刻胶材料，并字据纰谬率、圣洁度和剂量减少情况对其性能进行基准测试。
几十年来，期货配资公司化学放大光刻胶 (CAR) 一直主导着光学光刻畛域，何况将继续在特定用例中占据主导地位。但High NA EUV 可能记号着金属氧化物光刻胶 (MOR) 的冲破，金属氧化物光刻胶在高分辨率线条/间隔和小六角形柱方面阐扬出色。对这些 MOR 如何与 EUV 光反馈的基础有计划将使咱们大概克服剩余的挑战，举例它们的性能沉静性。咱们还有计划了底层与光刻胶的匹配，以升迁其粘附性。此外，选择底层和光刻胶材料组合不错进一步造谣曝光剂量，从而造谣（High NA）EUV 资本。
临了，咱们专注于定向自拼装 (DSA)，它使用嵌段共聚物 (BCP) 的微分离来界说图案。业界对将 DSA 与 EUV 连结使用很感兴味，因为它大概造谣圣洁度、建立纰谬并造谣 EUV 剂量。咱们的方针是进一步造谣 DSA 图案内的纰谬率。从长久来看，咱们将把 DSA 开发推广到High NA EUV。为了与High NA EUV 相干，咱们必须将 DSA 图案收缩到 24nm 间距以下。由于目下使用的 PS- b -PMMA 型嵌段共聚物无法杀青这少量，因此咱们已与 DSA 材料供应商一皆运转有计划所谓的High χ BCP。”
Hyper-NA EUV：光刻本事的下一个亮点？
“天然当今称其为下一个亮点还为时过早，但 imec 和 ASML 也曾运转了对Hyper NA EUV 的可行性有计划。Hyper NA的数值孔径致使更高，为 0.75-0.85，可能成为 0.55NA EUV 的继任者，使业界大概打印间距远低于 20nm 的线条/空间，从而幸免从头依赖High NA EUV 多重图案化。
这项本事能否成为执行，将取决于行业需求，以及克服本事拒绝的才调。举例，Imec 正在通过模拟有计划使用 Hyper-NA EUV 进行成像的可行性。问题之一是景深的进一步减小，景深的减小与 NA 的以前成反比。目下可用的总景深对行业来说是否仍然可行，咱们该若那处理这些受限的景深资源？但最终，与前几代光学光刻本事相通，决策也将取决于资本不错造谣的经由。重要在于找到经济上的最好均衡点——引入新本事的资本和收益运转进取“旧”本事带来的日益增多的挑战的时期点。”
减少二氧化碳当量排放量
“咱们使用了咱们的造谣晶圆厂模子 imec.netzero 来量化从Low NA EUV 多重曝光过渡到High NA EUV 单次曝光对环境的影响。二氧化碳排放的主要开端是光刻法子中的电力滥用。咱们的模子炫耀，在单个光刻法子中，0.55NA EXE:5200 扫描仪比 0.33NA NXE:3800 扫描仪滥用更多电量——假定 EUV 光源和晶圆模糊量相通。这主若是因为需要更快的晶圆和光罩阶段来保合手模糊量，而High NA EUV 的扫描长度较短。有限的扫描是由于较大 NA 使用了变形镜头。
尽管High NA 扫描仪的功耗较高，但咱们的模子炫耀，当用High NA 单次曝光等效安装替换一个 EUV Low NA 光刻-光刻-蚀刻 (LELE) 通孔工艺模块时，二氧化碳排放量总体减少了 30%。工艺简化比平台 加快带来的功耗增多更进犯。不错通过最大化扫描仪模糊量（以每小时晶圆片数 (wph) 为单元）来截至电力滥用。造谣光刻胶剂量和照顾芯片尺寸/光罩布局已被征服为保合手该模糊量的重要身分，因为它们都会影响High NA EUV 扫描仪完成晶圆曝光所需的时期。
图 2 – 图表炫耀，用High NA 单次曝光替代低 NA LELE 时，CO 2当量排放量减少 30%。两种情况下，假定标称模糊量为 220wph。
除了光刻以外，蚀刻工艺亦然平直二氧化碳排放的进犯开端。大多数干蚀刻工艺都依赖于氟化合物，而氟化合物的宇宙变暖潜能值比二氧化碳高得多。咱们开发工艺和假想标的以减少这些氟化合物的排放。
除了排放以外，还有其他值得暄和的畛域，举例材料稀缺和 PFAS 等有毒物资的使用。PFAS是半导体制造多个方面的内在推起程分，包括CAR和冲洗材料。High NA EUV 可能记号着不含 PFAS 的 MOR 的引入。咱们最近展示了在薄 MOR 光刻胶中图案化小线条/空间的精熟性能，以及使用带有二元明场掩模的 MOR 光刻胶图案化战斗孔的精熟性能。但 CAR 仍将是图案化不太进犯的芯片特征的主力。咱们与供应商社区一皆，发起了新的有计划缱绻，探索不含 PFAS 或限量 PFAS 的替代品，并对其性能进行基准测试。
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