SPIE 2023 – imec হাই-NA EUV- সেমিউইকির জন্য প্রস্তুতি নিচ্ছে

SPIE অ্যাডভান্সড লিথোগ্রাফি সম্মেলন ফেব্রুয়ারিতে অনুষ্ঠিত হয়েছিল। আমি সম্প্রতি স্টিভেন স্কিয়ারের সাক্ষাত্কার করার সুযোগ পেয়েছি, আইএমইসি-তে উন্নত প্যাটার্নিং প্রক্রিয়া এবং উপকরণগুলির ভাইস প্রেসিডেন্ট এবং আইএমইসি উপস্থাপিত নির্বাচিত কাগজপত্র পর্যালোচনা করার।

আমি স্টিভকে জিজ্ঞাসা করেছি যে এই বছর SPIE-তে ব্যাপক বার্তা কী ছিল, তিনি বলেছিলেন যে উচ্চ NA-এর জন্য প্রস্তুতি গুরুত্বপূর্ণ। তিনি তিনটি মূল ইকোসিস্টেম এলাকা চিহ্নিত করেছেন:

1. মাস্ক এবং রেজোলিউশন এনহ্যান্সমেন্ট টেকনোলজি (RET) অবকাঠামো।
2. উপকরণ, photoresist এবং underlayers.
3. মাত্রাবিজ্ঞান

এক্সপোজার সরঞ্জামগুলিও অবশ্যই গুরুত্বপূর্ণ, তবে স্টিভ যা কথা বলে তা নয়। লেখক নোট করুন – আমি ASML এর SPIE উপস্থাপনাগুলির উপরও একটি লেখার কাজ করব।

মুখোশ

স্টিভ মুখোশ সম্পর্কিত সমস্যাগুলি তালিকাভুক্ত করতে গিয়েছিলেন:

• মুখোশ 3d প্রভাব, যেমন ফোকাস স্থানান্তর এবং বৈপরীত্য ক্ষতি - উচ্চ NA হল একটি নিম্ন কোণ এক্সপোজার যা 3D প্রভাবকে আরও বেশি সমস্যা তৈরি করে।
• কম ত্রুটিপূর্ণ মাস্ক ফাঁকা এবং রুক্ষতা এবং সিডি কম পরিবর্তনশীলতা সঙ্গে মুখোশ
• উচ্চ বৈসাদৃশ্য সক্ষম করতে এবং মাস্ক 3D প্রভাব কমাতে লো-এন মাস্ক প্রয়োজন।
• অপটিক্যাল প্রক্সিমিটি সংশোধন কৌশল।
• মাস্ক লেখা, মাল্টিবিম।
• মাস্ক সেলাই - স্ক্যানার ফিল্ডের ছোট আকারের জন্য ডাই একসাথে সেলাই করা প্রয়োজন।
• 4x এক দিক, 8x অন্য দিকে সেলাই সক্ষম করার জন্য একটি নতুন ধরনের মাস্ক ডিজাইন প্রয়োজন।
• উচ্চ উৎস শক্তির জন্য Pellicles.

In "CNT পেলিকল: সাম্প্রতিক অপ্টিমাইজেশান এবং এক্সপোজার ফলাফল," Joost Bekaert et.al., অন্বেষণ করা কার্বন ন্যানোটিউব পেলিকল (CNT)।

ASML-এর তাদের রোডম্যাপে 600-ওয়াট সোর্স সিস্টেম রয়েছে, মেটাল সিলিসাইডের উপর ভিত্তি করে বর্তমান পেলিকলগুলি শুধুমাত্র প্রায় 400 ওয়াট পর্যন্ত কার্যকর। Pellicles কণা ব্লক করতে হবে, উচ্চ সংক্রমণ, যথেষ্ট যান্ত্রিক শক্তি একটি আনুমানিক 110mm দ্বারা 140mm এলাকায় স্থগিত করা, এবং টেকসই হতে হবে. CNT 98% পর্যন্ত ট্রান্সমিশন দেখিয়েছে। ইইউভি বিকিরণ এতই শক্তিশালী যে এটি একটি হাইড্রোজেন প্লাজমা তৈরি করে যা পেলিকেলকে খোঁচায় অবশেষে যান্ত্রিক অখণ্ডতা নষ্ট করে। imec ইচ রেট মূল্যায়ন করছে এবং কিভাবে পেলিকলকে স্থিতিশীল করা যায়।

ইচ রেট ট্রান্সমিশন দেখে মূল্যায়ন করা যেতে পারে, যেহেতু পেলিকল এচিং দ্বারা পাতলা হয়, ট্রান্সমিশন বৃদ্ধি পায়। চিত্র 1 বিভিন্ন অবস্থার সাপেক্ষে একটি পেলিকলের সময়ের সাথে সংক্রমণকে চিত্রিত করে।

ASML একটি অফলাইন প্লাজমা এক্সপোজার টুল ব্যবহার করে পেলিকল ট্রান্সমিশন বনাম এক্সপোজার সময় মূল্যায়ন করে এবং এই কাজে, IMEC 3,000 ওয়েফার পর্যন্ত CNT পেলিকল এক্সপোজার প্রদর্শন করেছে (96 প্রতি ওয়েফার 30 mJ/cm² এ মারা যায়), এবং এক্সপোজার থেকে প্রাপ্ত ফলাফলের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক দেখায়। এবং অফলাইন টুল থেকে যারা.

Pellicles প্রাথমিকভাবে উত্পাদন প্রক্রিয়া থেকে উদ্বায়ী জৈব অমেধ্য আছে যা EUV শক্তি শোষণ করে যতক্ষণ না তারা জ্বলে যায়, সবুজ এবং বেগুনি বক্ররেখা দেখতে পায়। উচ্চ তাপমাত্রায় পেলিকল বেক করা দূষিত পদার্থগুলিকে পুড়িয়ে ফেলে পেলিকেলকে "শুদ্ধ করে" যার ফলে এচ রেট প্রভাবিত ট্রান্সমিশন পরিবর্তন হয়। দুটি নীল বক্ররেখার ঢাল এচ হারের কারণে। সবুজ বক্ররেখা একটি "প্রলিপ্ত" পেলিকলকে চিত্রিত করে যা একটি কম এচ রেট প্রদর্শন করে, তবে আবরণটি সংক্রমণ হ্রাস করে এবং খুব উচ্চ-শক্তি স্তরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নাও হতে পারে।

ফটোরেসিস্ট

স্টিভ, তারপর আলোচিত ফটোরেসিস্ট।

ফটোরেসিস্টের জন্য 24nm থেকে 20nm পিচ হল 16nm পিচের চূড়ান্ত রেজোলিউশন সহ উচ্চ NA সন্নিবেশের জন্য একটি মিষ্টি জায়গা। রাসায়নিকভাবে পরিবর্ধিত প্রতিরোধের (CAR) 24nm এর নিচে খারাপ কর্মক্ষমতা রয়েছে। মেটাল অক্সাইড রেজিস্টস (MOR) 17nm বা এমনকি 16nm পর্যন্ত আশাব্যঞ্জক দেখায়। ত্রুটি এখনও একটি সমস্যা. একটি 24nm পিচের জন্য ডোজ হল 67mJ/সেমি² MOR এবং 77mJ/cm এর জন্য² CAR এর জন্য। MOR-এর কিছু স্থিতিশীলতার সমস্যা রয়েছে এবং ডোজ যত কম হবে প্রতিরোধ তত বেশি প্রতিক্রিয়াশীল/কম স্থিতিশীল হবে। এগুলি চ্যালেঞ্জ, শোস্টপার নয়।

In "EUV লিথোগ্রাফির জন্য জমা করা আন্ডারলেয়ারগুলিকে স্কেল করা হয়েছে," গুপ্তা এবং অন্যান্য, অন্বেষণ করা ফটোরেসিস্ট আন্ডারলেয়ার। যেহেতু পিচ সঙ্কুচিত হয়, একই ফটোরেসিস্ট স্তরের জন্য আকৃতির অনুপাত বৃদ্ধি পায় এবং প্যাটার্নের পতন হতে পারে। উন্নত আন্ডারলেয়ার আনুগত্য এটি মোকাবেলা করতে পারে। আকৃতির অনুপাত পরিচালনা করার জন্য বিকল্পভাবে একটি পাতলা ফটোরেসিস্ট ব্যবহার করা যেতে পারে তবে এটি এচ সমস্যা হতে পারে যদি না স্তরের নীচে একটি উচ্চ এচ সিলেক্টিভিটি পাওয়া যায়।

imec আবিষ্কার করেছে যে জমাকৃত আন্ডারলেয়ারগুলির পৃষ্ঠের শক্তি উন্নত আনুগত্য অর্জনের জন্য ফটোরেসিস্টের সাথে মিলিত হতে পারে। জমা করা আন্ডারলেয়ারের ঘনত্বের টিউনিং উন্নত এচ সিলেক্টিভিটি প্রদানের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

In "উচ্চ NA EUV লিথোগ্রাফির দিকে শুষ্ক প্রতিরোধ প্যাটার্নিং প্রস্তুতি," Hyo Sean Suh et.al., imec থেকে এবং Lam Lam এর শুষ্ক ফটোরেসিস্ট প্রক্রিয়া অন্বেষণ করেছেন। N2+ এবং A14 প্রক্রিয়াগুলির জন্য মেটাল 2 পিচ (M2P) 24nm টিপ-টু-টিপ (T15T) সহ ~2nm হবে এবং তারপর A10 M2P-এ <22nm T15T সহ ~2nm হবে বলে আশা করা হচ্ছে।

ল্যাম শুষ্ক প্রতিরোধ প্রক্রিয়া চিত্র 2 এ চিত্রিত করা হয়েছে।

পোস্ট এক্সপোজার বেক (পিইবি) ডোজ হ্রাসকে দৃঢ়ভাবে চালনা করে তবে সেতু এবং রুক্ষতা প্রভাবিত করে। কো-অপ্টিমাইজিং ডেভেলপমেন্ট এবং এচ ব্রিজ এবং রুক্ষতা প্রশমিত করে এবং 24nm পিচ L/S প্যাটার্নিংয়ের জন্য একটি শক্তিশালী প্রক্রিয়া উইন্ডো দেখায়।

In "0.55NA EUV একক প্যাটার্নিং সহ লজিক মেটাল স্কেলিং এর সম্ভাব্যতা," ডংবো জু et.al. উচ্চ-এনএ (0.55NA) সিস্টেম একক প্যাটার্নিং দিয়ে কী অর্জন করতে পারে তার একটি মূল্যায়ন বর্ণনা করেছে।

তারা উপসংহারে পৌঁছেছে যে 24nm পিচ অর্জনযোগ্য দেখাচ্ছে। 20nm অনুভূমিক দিকে প্রতিশ্রুতিশীল দেখায় কিন্তু উল্লম্ব দিক আরো কাজ প্রয়োজন. 18nm পিচ অতিরিক্ত কাজ প্রয়োজন.

ইইউভি একটি লাইন রুক্ষতা এবং স্টোকাস্টিক ত্রুটির দৃষ্টিকোণ থেকে একটি খুব চ্যালেঞ্জিং প্রযুক্তি হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে। ডাইরেক্টেড সেল্ফ অ্যাসেম্বলি (ডিএসএ) এমন একটি প্রযুক্তি যা দীর্ঘকাল ধরে রয়েছে কিন্তু খুব বেশি ট্র্যাকশন পায়নি। DSA এখন EUV-এর জন্য লাইনের রুক্ষতা এবং স্টোকাস্টিক ত্রুটিগুলি মোকাবেলা করার কৌশল হিসাবে মনোযোগ পাচ্ছে।

In "ইউভি লিথোগ্রাফি লাইন স্পেস প্যাটার্ন সংশোধনী ব্লক কপোলিমার ব্যবহার করে স্বনির্দেশিত স্ব সমাবেশ: একটি রুক্ষতা এবং ত্রুটিপূর্ণতা অধ্যয়ন," জুলি ভ্যান বেল ইত্যাদি। দেখা গেছে যে ইইউভির সাথে ডিএসএ একত্রিত করা নিমজ্জন লিথোগ্রাফির উপর ভিত্তি করে নিম্ন লাইন প্রস্থের রুক্ষতা এবং কোন স্থানচ্যুতি ত্রুটির উপর ভিত্তি করে ডিএসএ প্রক্রিয়াগুলির চেয়ে উচ্চতর।

In "নির্দেশিত স্ব-সমাবেশ দ্বারা EUV লিথোগ্রাফিতে স্টোকাস্টিকস প্রশমিত করা," Lander Verstraete et.al. EUV প্রক্রিয়াকরণে স্টোকাস্টিক ত্রুটিগুলি প্রশমিত করতে DSA ব্যবহার করে অন্বেষণ করা হয়েছে।

লাইন/স্পেস EUV ত্রুটিগুলি সংশোধন করার জন্য imec প্রক্রিয়া চিত্র 3 এ চিত্রিত করা হয়েছে।

যোগাযোগ অ্যারেতে ত্রুটিগুলি সংশোধন করার জন্য imec প্রক্রিয়া চিত্র 4 এ চিত্রিত করা হয়েছে।

EUV প্লাস DSA একটি 28nm পিচে লাইন/স্পেসের জন্য খুব আশাপ্রদ দেখায় যার প্রাথমিক ত্রুটিটি সেতু। 24nm পিচের উন্নতির জন্য অনেক বেশি ব্রিজের ত্রুটি রয়েছে। ত্রুটিগুলি ব্লক কপোলিমার ফর্মুলেশন এবং অ্যানিল সময়ের সাথে সম্পর্কযুক্ত।

যোগাযোগের অ্যারেগুলির জন্য EUV + DSA স্থানীয় সমালোচনামূলক মাত্রা ইউনিফরমিটি (LCDU) এবং প্যাটার্ন প্লেসমেন্ট ত্রুটি উন্নত করে এবং একটি কম ডোজ সক্ষম করে।

মাত্রাবিজ্ঞান

ফিল্মের পুরুত্ব কমে যাওয়ায় মেট্রোলজি সিগন্যাল থেকে শব্দের অনুপাত একটি সমস্যা হয়ে দাঁড়ায়।

EUV এর সাথে একটি ত্রুটিপূর্ণ প্রক্রিয়া উইন্ডো রয়েছে, একদিকে একটি ক্লিফ রয়েছে যেখানে প্যাটার্নে বিরতি একটি সমস্যা হয়ে ওঠে এবং জানালার অন্য পাশে একটি ক্লিফ রয়েছে যেখানে প্যাটার্নগুলির মধ্যে সেতুগুলি একটি সমস্যা হয়ে দাঁড়ায়।

যখন একটি নতুন পিচের চেষ্টা করা হয় তখন অনেক ত্রুটি থাকে যা সময়ের সাথে সাথে তাড়িয়ে দেওয়া হয়।

পর্যাপ্ত সংবেদনশীলতা সহ একটি বৃহৎ যথেষ্ট এলাকা পরিমাপ করা কঠিন। ই বিম পরিদর্শন সংবেদনশীল কিন্তু ধীর, অপটিক্যাল দ্রুত কিন্তু সংবেদনশীল নয়। CFET-এর মতো নতুন 3D প্রক্রিয়াগুলি অতিরিক্ত চ্যালেঞ্জের পরিচয় দেয়।

In "উচ্চ NA EUVL এর জন্য শুষ্ক প্রতিরোধ মেট্রোলজি প্রস্তুতি," Gian Francesco Lorusso et.al, খুব পাতলা ফটোরেসিস্টদের চরিত্রায়নের জন্য Atomic Force Microscope (AFM), E Beam পরিদর্শন এবং CD SEM তদন্ত করেন।

ল্যাম ড্রাই ফটোরেসিস্ট প্রক্রিয়া ব্যবহার করে < CD SEM 5nm পুরু ফটোরেসিস্ট পর্যন্ত কার্যকর বলে দেখানো হয়েছে। রেজিস্ট বেধ কমে যাওয়ায় লাইনের রুক্ষতা বৃদ্ধি পাওয়ায় সেতুর ত্রুটির মুদ্রণযোগ্যতা কমে যায় এবং বিরতির ত্রুটি একই থাকে। প্যাটার্ন পতন শুধুমাত্র ঘন ছায়াছবিতে দেখা গেছে। AFM পরিমাপ নির্দেশিত ফিল্ম বেধ হ্রাস. E Beam এমনকি খুব জিনিস চলচ্চিত্রের জন্য ত্রুটির ভাল ক্যাপচার দেখিয়েছে.

In "3D যুগের জন্য সেমিকন্ডাক্টর মেট্রোলজি," J. Bogdanowicz et.al., 3D কাঠামোতে মেট্রোলজির চ্যালেঞ্জগুলি অন্বেষণ করুন৷

3D যুগে, জেড দিক নতুন X/Y স্কেলিং হয়ে উঠেছে। লজিক ডিভাইসের জন্য, CFET এবং Semi damascene চ্যালেঞ্জগুলি উপস্থাপন করে, মেমরিতে 3D DRAM হল একটি ভবিষ্যত চ্যালেঞ্জ, এবং সিস্টেম টেকনোলজি কো অপ্টিমাইজেশান (STCO) এর জন্য 3D ইন্টারকানেক্ট হল আরেকটি চ্যালেঞ্জ।

অনুভূমিক ন্যানোশীট এবং সিএফইটি প্রক্রিয়াগুলির জন্য পার্শ্বীয় অবকাশ এবং ফিল বৈশিষ্ট্য এবং বহুস্তর স্ট্যাকের অবশিষ্টাংশ এবং অন্যান্য ত্রুটিগুলি সনাক্ত করা গুরুত্বপূর্ণ হবে। 3D মেমরিতে হাই অ্যাসপেক্ট রেশিও (HAR) হোল/স্প্লিট প্রোফাইলিং এবং লজিকের মতোই বহু স্তরের ফিল্মে চাপা ত্রুটি এবং অবশিষ্টাংশ সনাক্ত করা গুরুত্বপূর্ণ হবে। STCO অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বন্ধন ইন্টারফেসের অখণ্ডতা এবং প্রান্তিককরণ গুরুত্বপূর্ণ হবে।

ঐতিহ্যগত সারফেস মেট্রোলজির জন্য ইতিমধ্যেই সংবেদনশীলতা এবং গতির মধ্যে একটি বাণিজ্য বন্ধ রয়েছে, এখন পরিদর্শন গভীরতা বনাম পার্শ্বীয় রেজোলিউশন একটি মূল বাণিজ্য বন্ধ। চিত্র 5 বিভিন্ন মেট্রোলজি কৌশলগুলির জন্য অনুসন্ধানের গভীরতা বনাম পার্শ্বীয় রেজোলিউশন এবং থ্রুপুট উপস্থাপন করে।

চিত্র 6 বিভিন্ন প্রয়োজন মোকাবেলায় 3D মেট্রোলজির বর্তমান প্রস্তুতির সংক্ষিপ্তসার করে।

চিত্র 6 থেকে একটি ব্যাপক মেট্রোলজি প্রোগ্রাম অর্জনের জন্য এখনও অনেক চ্যালেঞ্জ রয়েছে।

উপসংহার

উচ্চ এনএ ইইউভির যুগ এগিয়ে আসছে। পেলিকল, ফটোরেসিস্ট এবং মেট্রোলজিতে ভাল অগ্রগতি হচ্ছে এবং আরও অগ্রগতির জন্য আইএমইসি তিনটি ক্ষেত্রেই কাজ চালিয়ে যাচ্ছে।

এছাড়াও পড়ুন:

TSMC আপনার ধারণার চেয়ে 300mm-এ অনেক বেশি অর্থ ব্যয় করেছে

SPIE Advanced Lithography Conference 2023 – AMAT Sculpta® ঘোষণা

IEDM 2023 - 2D উপকরণ - ইন্টেল এবং TSMC

IEDM 2022 - Imec 4 ট্র্যাক সেল

এর মাধ্যমে এই পোস্টটি ভাগ করুন:

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ডেটা ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
• PREIPO® এর সাথে PRE-IPO কোম্পানিতে শেয়ার কিনুন এবং বিক্রি করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://semiwiki.com/lithography/329278-spie-2023-imec-preparing-for-high-na-euv/