Belichtingstechniek met extreem ultraviolet licht met een golflengte van 13,5 nm. Gebruikt reflecterende optiek en een vacuümomgeving.
Japanse benaming: EUV露光
“EUV-belichting” komt voor in 9 oefenvragen uit 3 onderwerpen, bijv. Lithografie, Geavanceerde transistoren (FinFET, GAA), Procesmaterialen (gassen, chemicaliën).
Vakgebied: Lithografie
Licht van 13,5 nm wordt door vrijwel elk materiaal geabsorbeerd, inclusief lucht en het glas waaruit lenzen worden gemaakt, dus een EUV-scanner kan geen refractieve optiek of transmissief fotomasker gebruiken. In plaats daarvan vertrouwt hij op multilaagspiegels van ongeveer 40 afwisselende molybdeen/silicium-paren met een periode van ongeveer 7 nm, die reflecteren door constructieve interferentie. Elke spiegel reflecteert slechts ongeveer 65–70% van het licht, en met zo'n tien spiegels in het pad bereikt maar een klein deel van het bronvermogen de wafer. Het hele optische pad loopt daarom in vacuüm, en de bron moet extreem helder zijn.
EUV-bronnen voor productie gebruiken laser-produced plasma (LPP). Tindruppels van ongeveer 30 µm doorsnede worden met zo'n 50.000 per seconde afgevuurd; een prepulslaser maakt elke druppel plat, waarna een krachtige CO2-laser hem verhit tot een plasma van honderdduizenden graden dat sterk uitstraalt rond 13,5 nm. Een multilaagcollectorspiegel vangt de emissie op, terwijl waterstofgas voorkomt dat verstrooid tin zich op de collector afzet. Het bereiken van een stabiel bronvermogen boven ongeveer 250 W was de mijlpaal die massaproductie praktisch haalbaar maakte.
Een EUV-masker is een spiegel in plaats van een sjabloon. Een glassubstraat met lage thermische uitzetting draagt de Mo/Si-multilaag, met daarop een gepatroneerde absorber, doorgaans op basis van tantaal. Het licht valt in onder ongeveer 6° ten opzichte van de normaal, en de niet-geabsorbeerde gebieden reflecteren naar de projectieoptiek, meestal met 4x verkleining. Omdat de multilaag zelf het reflecterende oppervlak vormt, kan een begraven defect in de stack worden afgedrukt, dus de defectdichtheid van blanks is een belangrijk kosten- en opbrengstprobleem. De schuine belichting veroorzaakt ook schaduweffecten waarmee optical proximity correction (OPC) rekening moet houden.
Een EUV-foton draagt ongeveer 92 eV, tegenover ongeveer 6,4 eV voor ArF bij 193 nm, dus dezelfde dosis levert ruwweg 14 keer minder fotonen. Met slechts honderden tot duizenden fotonen per kleine structuur veroorzaakt Poisson-hagelruis van ongeveer √N line-edge roughness, bruggen en ontbrekende contacten; een hogere dosis helpt, maar verlaagt de doorvoer. Metaaloxideresists met tin of hafnium absorberen sterker om dit te verlichten. Spiegelruwheid onder de nanometer verstrooit licht naar donkere gebieden als flare, en outgassing van de resist kan koolstof op spiegels afzetten, dus tools gebruiken reiniging met waterstof en resists worden gescreend op outgassing.
Antwoord: C. 13,5 nm
EUV-belichting (extreem ultraviolet) gebruikt licht met een golflengte van 13,5 nm, ongeveer 1/14 van die van ArF, en kan fijne patronen in één belichting vormen. Licht met deze golflengte wordt door vrijwel alle stoffen, waaronder lucht en glas, geabsorbeerd; daarom wordt in plaats van lenzen een reflecterend optisch systeem met multilayer-spiegels van molybdeen en silicium gebruikt en wordt het binnenste van het apparaat in vacuüm gehouden. De reflectie per spiegel is ongeveer 70%, en na bijna 10 spiegels gaat het grootste deel van het licht verloren, dus een sterke lichtbron is nodig.
Antwoord: A. Een reflecterend masker met een absorberpatroon op een multilayer-spiegel die licht reflecteert
EUV-licht wordt door vrijwel alle stoffen geabsorbeerd, dus transmissieve maskers kunnen niet worden gebruikt. Een EUV-masker is reflecterend: op een substraat van glas met lage thermische uitzetting wordt een multilayer-spiegel gemaakt door ongeveer 40 paren molybdeen en silicium met een periode van ongeveer 7 nm te stapelen (reflectie ongeveer 65%), en daarop wordt het patroon gemaakt met een absorber op tantaalbasis. Het licht valt ongeveer 6° gekanteld in en het gereflecteerde licht gaat naar het projectie-optiek. Het verminderen van defecten in de multilayer is een grote productie-uitdaging.
Bij 13,5 nm bereiken Mo/Si-multilaagspiegels hun beste praktische reflectiviteit en straalt tinplasma sterk uit, zodat daar een bruikbare bron en optiek bestaan. Kortere golflengten zouden nieuwe spiegelmaterialen en bronnen met een aanvaardbaar rendement vereisen.
DUV-lithografie (diep ultraviolet), zoals ArF bij 193 nm, gebruikt transmissieve lenzen en maskers en kan in lucht of met waterimmersie werken. EUV gebruikt licht van 13,5 nm met volledig reflecterende optiek, een reflecterend masker en een vacuümpad, waardoor in één belichting fijne patronen mogelijk zijn waarvoor DUV multiple patterning nodig zou hebben.
Elk EUV-foton draagt veel meer energie, dus een bepaalde dosis bestaat uit veel minder fotonen, en hun aantal fluctueert statistisch. Deze stochastische fluctuaties veroorzaken ruwheid, bruggen en ontbrekende contacten die niet alleen met betere optiek kunnen worden weggenomen.
EUV-belichting (extreem ultraviolet) gebruikt licht met een golflengte van 13,5 nm, ongeveer 1/14 van die van ArF, en kan fijne patronen in één belichting vormen.
Welke golflengte heeft het licht dat bij EUV-belichting wor…EUV-belichting vindt plaats in vacuüm, en door de belichting komen uit de resist gassen vrij, zoals koolstofhoudende moleculen en ontledingsproducten.
Wat is de belangrijkste reden dat gas dat uit resist vrijko…Ook bij EUV-belichting wordt het gecombineerd gebruikt voor de fijnste pitches.
Welke techniek, die zijwandspacers gebruikt om patronen te …Hiermee werd de schaalverkleining voortgezet voorbij de grens van ArF-immersie (pitch ongeveer 80 nm) tot een pitch van enkele tientallen nm, maar doordat het aantal processtappen, maskers en de kosten sterk toenemen, is de invoering van EUV-belichting aangedreven.
Welke omschrijving van double patterning (multipatterning) …Omdat deze versterking de gevoeligheid sterk verhoogt, wordt het gebruikt bij KrF-, ArF- en EUV-belichting, waar het licht zwak is.
Welke combinatie van hoofdbestanddelen van chemisch verster…Dosis SADP (self-aligned double patterning) Numerieke apertuur (NA) Line edge roughness (LER) OPC (optical proximity correction) FinFET ALD (atomic layer deposition) Fotoresist Chemisch versterkte resist (CAR) Oplosbaarheid (solid solubility)