访问电脑版页面

导航:老古开发网手机版其他

专家细说浸没式光刻技术的成功与挑战

导读:
关键字:

  尽管在过去的几年里,浸没式光刻技术已经获得了长足的进步,但目前仍然有一些问题和挑战摆在面前需要解决。在Semiconductor International最近举办的一次为期两天的在线会议上,IBM Microelectronics浸没式光刻技术研发项目经理Dan Corliss;Intel浸没式光刻战略项目经理Andrew Grenville,以及Freescale Semiconductor先进光学光刻技术部成员Will Conley,详细介绍了他们最近在浸没式光刻领域取得的成绩和眼前的挑战。
  Corliss介绍了IBM与ASML以及Albany NanoTech合作多年的—IMPLSE浸没式光刻研究项目。该项目的第一阶段是利用ASML浸没式光刻机的原型机调研浸没式光刻技术的性能以及表现。12月份IBM宣布他们使用浸没式光刻技术在商用芯片上制造了一层通孔IBM的工程师在标准工艺生产线上完成了芯片的大部分制造工序,在光刻通孔层进行分片实验,一部分按照正常的流程生产,另一部分送到Albany NanoTech研究中心,使用浸没式光刻技术完成通孔制造工艺。最终结果将用微处理器的合格率来衡量,他说。“不仅使用浸没式光刻技术生产的产品有合格率,而且这与标准干法光刻工艺得到产品的合格率数据接近。”
  Corliss展示了一张利用浸没式光刻技术制造的功率器件微处理器截面图(见图)。图中展示的四层通孔和金属层,浸没式光刻技术制造了其中的一层。对于大多数的光刻工程师而言也很难区分究竞哪一层是用浸没式光刻制作的。



  仍然有很多的工作要做
  Grenville和他的团队测试了二氟化钙(CaF2)镜头的表面光学涂层的表现。使用二氟化钙制作的光学部件具有稳定性以及耐久性的特点,但长时间的与水接触仍然会导致材料的退化,因此为了保护镜头材料需要在它的表面形成一层保护膜。科学家们对三家主要的设备供应商提供的不同成分、不同厚度的样品进行测试,在经过相当于1年的等效使用寿命测试后,大约有四分之一的样品被发现对使用环境是敏感的,同样也有相当数量的样品是稳定的。在这之中大约50%的样品在表面粗糙度,涂层厚度,涂层透光率,受辐照区域涂层变色等的特性上拥有稳定的表现。
  除了展示了一些性能退化的样品材料之外,Grenville同样也例举了一种在大约两年等效使用寿命后各方面变化<;1%的高表现涂层。工业界把寻求一种具备10年使用寿命的光学涂层作为最终的目标,根据现今令人振奋的试验数据,Grenville对实现预期的目标充满了期待:“迄今我们已经测试的设备供应商提供的样品,其中大约有四分之一的样品非常接近可接受的标准了。”
  Grenville和他的同事们研究光学镜头的玷污问题以及随即带来的不良影响,研究结果是十分令人鼓舞的:即便引入高浓度的污染源从而加速实验的进程,镜头物质的光化学污染极其轻微,几乎不会成为关注的焦点问题。
  Conley的团队在Rochester技术研究中心利用一台数值孔径为1.05的Exitech系统对不同类型、不同浓度的光酸生成剂进行了研究,也探究了在浸没式光刻中光酸生成剂如何在水中以及涂胶的硅片的表面发生反应。科学家们试验了一些诸如TPS-Tf, TPS-Nf和TPS-Of (PFOS)类型的光酸生成剂,揭示了光酸生成剂会随着阴离子分子链长度的增加而更多的析出。这也就解释了为什么PFOS型光酸生成剂(阴离子分子链长度为8)光酸浓度大约是80 ppb,而TPS-Tf光酸生成剂(阴离子分子链长度为1)的浓度仅仅大约5ppb。
  研究证实了光刻胶中光酸生成剂的浓度效应。1%的光酸生成剂的表面测量值大约是5 ng/mL,这个数值能够随时间而保持稳定;5%的光酸生成剂的表面测量值在刚刚接触水的一分种内会发生急剧地跃迁,随后稍微有点下降。按照这样一个规律,科学家们决定尝试光刻胶的预湿工艺,也许能够移除额外多余的光酸生成剂或者其它的表面污染物。
  试验结果也已经指出0秒、1秒、10秒、或15秒的冲水时间几乎不会使工艺窗口发生变化,然而30秒或60秒长时间的冲水就会导致曝光宽容度的降低乃至图像焦深的严重损失。Conley他们也观察空间图像对比度随着冲水时间的变化结果。与以前试验的结果十分类似,15秒以内的冲水时间没有任何明显的改变,但30秒钟的冲水时间能够降低大约30%的空间对比度,60秒钟就会导致有50%的严重损失。

来源:半导体国际   作者:Aaron Hand, Semiconductor International 责任编辑  2005/8/11 0:00:00
栏目: [ ]

相关阅读

安森美推出新的高功率图腾柱PFC控制器,满足具挑战的能效标准

动态功耗低至60μA/MHz!助力设备超长续航,首选国民技术低功耗MCU!