摘 要：由于新近的技术突破，先前应用瓶颈在光刻领域得到解决方案。如今浸没式氟化氩(arf)光刻技术已经被itrs列为45nm，甚至于32nm节点的关键技术。如果要达到路图指标，新的介面液体，偏振光应用都需要继续研发。实验室的数据也证实了这些理论。光刻技术可望继续被延伸到2010年。
关键词：浸没式光刻,高折射率液体,偏振光源辅助成像,tm,te
1 前言 正当前趋光刻研发寻找next generation lithography之时，所发现的反而是有更多的发展空间可以继续推进已经被应用的成熟科技。2000年开始，超短波长应用触壁迫使科学家们考虑以往被遗忘的解决方案。虽然157nm已迈入冬眠，euv还是相当的遥远，但是浸没式光刻，偏振光源应用却及时而至。并且许多辨析度增强方案(ret)也逐渐成熟为现时可用的方案。以至于亚45nm节点可以成为生产事实。 2 浸没式光刻 在短短的两年内浸没式光刻从实验室，发展到可以在集成电路制造重点科技。两年前业界都认同157nm光刻被用在45nm节点几乎是无可否认的。专家们的思路被数码孔径(na)小于1.0的现实拦阻，几乎把arf光刻锁死在半周期60nm，成为应用时期最短的光波长。而157nm本身也不乐观，许多工艺上的困难无法在短时间内解决。但是在考虑如何用浸没式来延伸157nm时，业界在sematech领导下，发现用水当介质用在193nm会更容易做。因此itrs的路图指标在2007年达到45nm有了解决方案。 第一台全曝光场湿浸没平台的twinscan于 2003年问世。那一台是采用0.75na透光镜，干式晶圆平面量测，湿式晶圆平面曝光，双单元共进同步运行系统。液体提供是由淋浴式的喷洒头，应用周边真空与高压喷气来控管。液体范围仅仅存在于曝光场内。晶圆进出都是干的，减少了许多运传湿晶圆的负担。在9个月的试用期间，ibm 和tsmc都成功地制造出90nm成品 (64bit power processor - ibm, 90nm sram - tsmc)。两家制造商都声称浸没式光刻工艺量率都达到相当于一般全干式量率，量率，制品特性，和残损率都相比于正常生产水平。图表１列出基本线宽控制，与对准控制数据。我们可以看出浸没式对线宽控制的贡献。尤其是dof的增加到1.44或1.75倍，在没有失去曝光空间之下是相当使人兴奋的结果。这也证明了新的镜头和液态平台驱动并没有因为水动态原因引起不良影响。 16家集成电路制造商先后在这台at:1150i上做过试验。在全井深线宽控制上，只用浸没式曝光而不用sraf和干式曝光而用sraf，表现出相同的效果。套用在90纳米生产上，这代表浸没式光刻可以采用比较单纯的掩模科技，减低生产成本。 (图1) 2004年10月我们推出了第二代的浸没式光刻机，0.85na的arf可用来作70nm生产。初步测试结果显示出与1150i同样的近1.7倍焦距井深增强，使我们跟进一步确定浸没光刻的普及实用性。(图2)线宽控制显然会因焦距加深变得更好，70纳米实验结果显示在一个300mm晶圆，全平面控制可达到5nm左右。然而在套刻覆盖方面，我们面临到一两个物理反应使对准数据仅仅能推到12nm。镜片和晶圆平面中的液体因有较大的阻力对晶圆载具会有牵制力，使同步扫描受干扰。另外液体散热速度不比空气快，也会引起局部区域类似畸变的位移。这些现象有待继续改良。 应用液体做介面，就是液体中除掉颗粒杂物后还有可能有气泡存在。第一个可能引起气泡的原因当然是溶解在液体本身的气体浓度。必须使用脱气水才能达到期盼的效果。其他因素还有大区地形表面阻力效应，和多数液体弯液面互相碰撞结果。所使用的液体粘滞性，光刻胶本身的疏水性，和平坦度都会引起不同的表面阻力。因此目前使用较稀水和亲水性的表层覆盖比较适合。而曝光机平台运作，水介面与基片交换动作，尤其是在晶圆交换时，如果动作比较大或复杂的话会引起许多弯液面，而若是用较浓的水，气泡会更容易形成。 itrs路线图45nm下一个节点是38和32nm。就水介面193光波长工艺来说，它的限制在45nm。要达到38或32，并且保持工艺指数k1不低于0.30, 新的高折射率介面液体是必需的。我们可以从图3来了解数值孔径和液体介面的折
(asml, china 技术行销经理) |
摘 要：由于新近的技术突破，先前应用瓶颈在光刻领域得到解决方案。如今浸没式氟化氩(arf)光刻技术已经被itrs列为45nm，甚至于32nm节点的关键技术。如果要达到路图指标，新的介面液体，偏振光应用都需要继续研发。实验室的数据也证实了这些理论。光刻技术可望继续被延伸到2010年。
关键词：浸没式光刻,高折射率液体,偏振光源辅助成像,tm,te
1 前言 正当前趋光刻研发寻找next generation lithography之时，所发现的反而是有更多的发展空间可以继续推进已经被应用的成熟科技。2000年开始，超短波长应用触壁迫使科学家们考虑以往被遗忘的解决方案。虽然157nm已迈入冬眠，euv还是相当的遥远，但是浸没式光刻，偏振光源应用却及时而至。并且许多辨析度增强方案(ret)也逐渐成熟为现时可用的方案。以至于亚45nm节点可以成为生产事实。 2 浸没式光刻 在短短的两年内浸没式光刻从实验室，发展到可以在集成电路制造重点科技。两年前业界都认同157nm光刻被用在45nm节点几乎是无可否认的。专家们的思路被数码孔径(na)小于1.0的现实拦阻，几乎把arf光刻锁死在半周期60nm，成为应用时期最短的光波长。而157nm本身也不乐观，许多工艺上的困难无法在短时间内解决。但是在考虑如何用浸没式来延伸157nm时，业界在sematech领导下，发现用水当介质用在193nm会更容易做。因此itrs的路图指标在2007年达到45nm有了解决方案。 第一台全曝光场湿浸没平台的twinscan于 2003年问世。那一台是采用0.75na透光镜，干式晶圆平面量测，湿式晶圆平面曝光，双单元共进同步运行系统。液体提供是由淋浴式的喷洒头，应用周边真空与高压喷气来控管。液体范围仅仅存在于曝光场内。晶圆进出都是干的，减少了许多运传湿晶圆的负担。在9个月的试用期间，ibm 和tsmc都成功地制造出90nm成品 (64bit power processor - ibm, 90nm sram - tsmc)。两家制造商都声称浸没式光刻工艺量率都达到相当于一般全干式量率，量率，制品特性，和残损率都相比于正常生产水平。图表１列出基本线宽控制，与对准控制数据。我们可以看出浸没式对线宽控制的贡献。尤其是dof的增加到1.44或1.75倍，在没有失去曝光空间之下是相当使人兴奋的结果。这也证明了新的镜头和液态平台驱动并没有因为水动态原因引起不良影响。 16家集成电路制造商先后在这台at:1150i上做过试验。在全井深线宽控制上，只用浸没式曝光而不用sraf和干式曝光而用sraf，表现出相同的效果。套用在90纳米生产上，这代表浸没式光刻可以采用比较单纯的掩模科技，减低生产成本。 (图1) 2004年10月我们推出了第二代的浸没式光刻机，0.85na的arf可用来作70nm生产。初步测试结果显示出与1150i同样的近1.7倍焦距井深增强，使我们跟进一步确定浸没光刻的普及实用性。(图2)线宽控制显然会因焦距加深变得更好，70纳米实验结果显示在一个300mm晶圆，全平面控制可达到5nm左右。然而在套刻覆盖方面，我们面临到一两个物理反应使对准数据仅仅能推到12nm。镜片和晶圆平面中的液体因有较大的阻力对晶圆载具会有牵制力，使同步扫描受干扰。另外液体散热速度不比空气快，也会引起局部区域类似畸变的位移。这些现象有待继续改良。 应用液体做介面，就是液体中除掉颗粒杂物后还有可能有气泡存在。第一个可能引起气泡的原因当然是溶解在液体本身的气体浓度。必须使用脱气水才能达到期盼的效果。其他因素还有大区地形表面阻力效应，和多数液体弯液面互相碰撞结果。所使用的液体粘滞性，光刻胶本身的疏水性，和平坦度都会引起不同的表面阻力。因此目前使用较稀水和亲水性的表层覆盖比较适合。而曝光机平台运作，水介面与基片交换动作，尤其是在晶圆交换时，如果动作比较大或复杂的话会引起许多弯液面，而若是用较浓的水，气泡会更容易形成。 itrs路线图45nm下一个节点是38和32nm。就水介面193光波长工艺来说，它的限制在45nm。要达到38或32，并且保持工艺指数k1不低于0.30, 新的高折射率介面液体是必需的。我们可以从图3来了解数值孔径和液体介面的折
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