● 前景光明的EUV极端远紫外光刻技术
随着光刻技术的进步,在157nm之后人们称之为下一代光刻技术(NGL)。其中EUV是最有前途的方法之一,也是今天我们讨论的主角。EUV技术最明显的特点是曝光波长一下子降到13.5nm,在如此短波长的光源下,几乎所有物质都有很强的吸收性,所以不能使用传统的穿透式光学系统,而要改用反射式的光学系统,但是反射式光学系统难以设计成大的NA,造成分辨率无法提高。
EUV光刻技术正在飞速发展
EUV技术还有些其它优点,如可通用KrF曝光中的光刻胶以及由于短波长,不需要使用OPC(光邻近效应的图形补偿)技术等,大大降低了掩模成本。
EUV技术的主要挑战如下:
美国Cymer公司从1997年起就开始EUV光源的研制,目前的技术路线有三种:第一种源自Cymer的高密度等离子体激光器;第二种是放电型等离子体激光器(DPP);第三种是基于激光产生等离子体(LPP)技术。为实现芯片批量生产需要高功率的激光器,同时又是降低EUV光刻机的关键。目前EUV光源的功率己可达10W,试验样机的要求是30W,而真正满足批量生产要求是100W。
在EUV光刻技术中,由于掩模是采用反射式(通常都是穿透式),所以掩模的制作十分困难。一般采用80层堆叠的Mo/Si薄膜,每一个Mo(钼)层与Si(硅)层的厚度分别为2.8nm及4.0nm。而且要求每层必须绝对平滑,误差只容许一个原子大小,所以如何制作多层涂布低缺陷的掩模仍是个大挑战。目前认为在掩模上的颗粒尺寸在50nm时就无法接受,所以通常要采用掩模修正技术,如离子铣,或者用电子束在局部区域加热气化修正多余的图形等。另外涉及到掩模的储存、运输及操作也非常困难。
从EUV辐射的残骸可能破坏EUV系统的光学镜片,作为近期目标,镜片的寿命至少要几个月。业界为了EUV,即下一代光刻技术付出了许多努力,如美国的EUVLLC、欧洲的EU41C、日本的ASET及EUVA等公司。