Op de SPIE Advanced Lithography Conference, kondigden imec en ASML, ‘s werelds toonaangevende fabrikant van halfgeleiderlithografieapparatuur, een doorbraak aan in het printen van een smalle pitch van 24 nanometer (nm) lijnen, overeenkomend met de afmetingen van kritische back-end-of-line metaallagen van een 3 nm technologisch nodeprocess. Door geavanceerde afbeeldingsschema’s, innovatieve resistmaterialen en geoptimaliseerde instellingen op het NXE: 3400B-systeem van ASML in de cleanroom van imec te combineren, kan het systeem lijnen / spaties afdrukken met een afstand van 24 nm in een enkele belichtingsstap.
Deze beeldvormingsprestaties stellen imec’s ecosysteem van resist- en patroonpartners in staat om de NXE: 3400B te gebruiken als een platform voor vroege materiaalontwikkeling voor toekomstige procesknooppunten die mogelijk worden gemaakt door ASML’s next-gen EUV-systeem, dat voor het eerst wordt geleverd in 2022. De EXE: 5000 heeft een numeriek diafragma van 0,55, veel hoger dan de 0,33 van de huidige EUV-systemen zoals NXE: 3400B.
Steven Scheer, VP Advanced Patterning Process and Materials bij imec:
“De innovatie van imec en ASML in het afdrukken van 24 nm pitchlijnruimtes biedt het imec-patroonvormende ecosysteem de mogelijkheid om resistente materialen te testen en procesmogelijkheden te bieden. De ontwikkeling van gevoelige en stabiele resistmaterialen zal de introductie van ASML’s volgende generatie EXE: 5000-systeem ondersteunen. “
De NXE: 3400B maakt illumination van het masker onder hoge invalshoeken mogelijk. Onder standaardverlichting heeft het EUV-masker de neiging om het beeld van de wafer onder deze hoge invalshoeken te vervormen – waardoor slechte resistprofielen ontstaan. Door een fundamenteel begrip van EUV-maskereffecten, verkregen uit een gezamenlijke imec / ASML-studie, hebben de teams een innovatieve manier gevonden om ongewenste beeldvervorming te compenseren. In combinatie met een optimalisatie van de illumination, konden de teams een pitch zo klein als 24 nm afdrukken in een enkele EUV-blootstellingsstap met een minimale blootstellingsdosis van 34mJ / cm2.
ASML’s NXE: 3400B werd geïnstalleerd in de 300 mm cleanroom van imec in Q2 2019. Het is nu een belangrijk onderdeel van de R & D-activiteiten van imec.
Bovendien wordt de eerste 300 mm wafer high-NA lithografie verwacht in oktober met behulp van een andere belangrijke enabler, imec’s attosecond analytische en interferentie lithografie lab. Het AttoLab is van cruciaal belang om de moleculaire dynamiek te onderzoeken, op een attoseconden schaal, tijdens blootstelling van fotoresist aan EUV-ioniserende straling en biedt, met behulp van interferentielithografie, de eerste 300 mm hoge NA resist imaging-mogelijkheid om functies af te drukken tot een toonhoogte van 8 nm. Het AttoLab zal het fundamentele begrip van 0,55 NA resist imaging verbeteren en, aanvullend op de NXE: 3400B, het leveranciersecosysteem verder ondersteunen om de ontwikkeling van high-NA compatibele materialen te versnellen vóór de introductie van ASML’s High NA EXE: 5000.
