Wat is Line edge roughness (LER)?

Oneffenheden op nanometerschaal aan de zijkanten van fijne resistpatronen. Oorzaak van variatie in lijnbreedte (LWR) en leidt tot spreiding in transistoreigenschappen.

Japanse benaming: ラインエッジラフネス(LER)

“Line edge roughness (LER)” komt voor in 3 oefenvragen uit 2 onderwerpen, bijv. Lithografie, Etsen.

Vakgebied: Lithografie

Nu oefenen: vragen over Line edge roughness (LER)

Welke maat geeft de oneffenheden op nanometerschaal aan op de zijkant van een fijn resistpatroon?

  1. AScherptediepte (DOF)
  2. BNumerieke apertuur (NA)
  3. CLine edge roughness (LER)
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Line edge roughness (LER)

LER is de maat voor de grootte van de oneffenheden aan de zijkant van een patroon (gewoonlijk uitgedrukt in 3σ), en de uitdrukking daarvan als variatie van de lijnbreedte heet LWR. Bij een lijnbreedte van ongeveer 20 nm overschrijden oneffenheden van 2-3 nm al 10% van de lijnbreedte, wat een oorzaak is van variatie in drempelspanning van transistors en bedradingsweerstand. De oorzaken zijn de grootte van de resistmoleculen, de zuurdiffusie en stochastische fluctuaties in het aantal fotonen, en verbetering gebeurt onder meer door gladstrijken bij het etsen.

Wat is de juiste hoofdoorzaak van de stochastische fluctuaties (stochastics) die bij EUV-belichting een probleem vormen?

  1. AOmdat de golflengte van EUV-licht langer is dan die van ArF
  2. BOmdat bij EUV-belichting lenzen worden gebruikt
  3. COmdat een EUV-foton veel energie heeft en het aantal fotonen bij dezelfde belichtingsdosis dus klein is
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Omdat een EUV-foton veel energie heeft en het aantal fotonen bij dezelfde belichtingsdosis dus klein is

De energie van een foton is omgekeerd evenredig met de golflengte, en EUV (13,5 nm, ongeveer 92 eV) heeft ongeveer 14 keer die van ArF (193 nm, ongeveer 6,4 eV). Bij dezelfde dosis is het aantal invallende fotonen 1/14; in een gebied van 20 nm in het vierkant komen slechts enkele honderden tot enkele duizenden fotonen, en dat aantal fluctueert statistisch met ongeveer √N. Dit zijn de stochastics, die de oorzaak zijn van defecten zoals ontbrekende of verbonden patronen, LER en kleine gaten die niet opengaan. Een hogere dosis verbetert het, maar verlaagt de productiviteit.

“Line edge roughness (LER)” in de toelichting

Vragen met “Line edge roughness (LER)” (3)

  1. Welke maat geeft de oneffenheden op nanometerschaal aan op de zijkant van een fijn resistpatroon?
  2. Wat is de juiste hoofdoorzaak van de stochastische fluctuaties (stochastics) die bij EUV-belichting een probleem vormen?
  3. Welke methode maakt het door belichting gevormde resistpatroon met plasma stapsgewijs dunner om lijnen te maken die smaller zijn dan de belichtingslimiet?

Verwante termen

Drempelspanning (threshold voltage) EUV-belichting Dosis Plasma Antireflectiecoating (BARC) ArF-excimeerlaser Chemisch versterkte resist (CAR) Fasenverschuivingsmasker (phase-shift mask) Fotomasker (reticle) Fotoresist

Naar de woordenlijst