Cymer公司采用新技术将激光功率提高到200W

美国Cymer公司最近公布了液浸ArF和EUV光源今后的技术开发战略。在液浸ArF方面，将以双重曝光为目标，把ArF受激准分子激光光源的功率逐步提高到200W；而在EUV光源方面，正在探讨LPP方式的4种选择。业界普遍认为，为了将液浸ArF寿命延长至32nm工艺（hp32），必须采用分2次对图案进行曝光和加工的双重曝光方法，但这种方式会使产量下降。     

双液体层消色差氩氟浸没干涉光刻性能分析

氩氟(ArF)浸没干涉光刻系统可产生高分辨周期图形,是研究高数值孔径ArF浸没光刻的有力工具。消色差ArF浸没干涉光刻系统能降低系统对曝光光源的相干性要求,实现高分辨率成像。提出了一种双液体层消色差浸没干涉光刻系统,由衍射理论和几何光学理论分析了系统的消色差原理和成像机制。对比传统的单液体层系统分析了其成像性能并分析其优点。结果表明,该系统的成像焦深和可分辨像场宽度较大且不依赖于激光光源的带宽;系统性能对外界环境不敏感,成像稳定性得到改善;该系统以简单的对称结构解决了干涉光刻成像中ArF准分子激光光源相干性差的问题,并保证了系统成像性能的稳定。     

157 nm光刻技术的进展

概述了作为下一代光刻技术之一的157nmF2准分子激光光刻技术的进展及各公司157nm曝光设备的开发现状。介绍了157nm光刻中各种制约因素,如CaF2材料的双折射现象、真空环境的排气及污染控制、保护薄膜的选择、折反射光学系统的选择与设计及新型抗蚀剂的开发等问题随着时间的推进已基本得到解决。最后讨论了157nm光刻技术在45nm及以下节点器件图形曝光引入的可能性和采用浸液式157nm光刻进入32nm技术节点器件图形曝光的潜力。     

4Gbit DRAM用的ArF准分子激光曝光技术

据日本《电子技术》1996年第8期报道，日本富士通公司为了1GbitDRAM的规模生产需要，开发了ArF准分子激光曝光技术，成功地形成了用于4GbitDRAM的0．13μm尺寸的图形。ArF准分子激光（波长193nm）因比原i线光学光刻（波长365nm）的波长短，所以必须同时开发新的光刻材料。该公司开发了环氧树脂类的单层胶（2MAdMA—MLMA）和超高分辨率技术。并结合移相掩模技术实现了最小线宽为0．12μm的图形。采用该技术适用于4GbitDRAM0．13μm尺寸的存储单元，单元尺寸为0．59μ×0．34μm，单元面积为0．20μm2。4Gbit DRAM用的ArF准分子…     

提高193nm ArF Stepper分辨率的几种技术

193nm ArF Stepper是量产90nm芯片的主流光刻机。在此基础上。综合采用浸入式光刻技术和增大数值孔径NA技术等。已制造出193nm ArF浸入式光刻机．它将是量产65／45nm芯片的主流光刻机。     

193 nm ArF浸没式光刻技术PK EUV光刻技术

2006年11月英特尔决定采用193nm ArF浸没式光刻技术研发32nm工艺。2007年2月IBM决定在22nm节点上抛弃EUV光刻技术,采用193nm ArF浸没式光刻技术。对于32nm/22nm工艺,193nm ArF浸没式光刻技术优于EUV光刻技术,并将成为主流光刻技术。     

ArF准分子激光光刻的研究现状

193nmArF准分子激光光刻是21世纪提高超大规模集成电路(VLSI)集成度的一项关键技术,已成为高技术领域的研究热点。作者从193nm激光光刻的光学系统设计、光学材料、光源、光致抗蚀剂及器件应用等方面综述了深紫外激光光学光刻技术的近期发展及应用。     

KrF光刻工艺实现110nm以及更先进的技术节点

随着芯片价格的降低,为了获得更多的利润,业界必须不断向着更小（芯片尺寸）和更大（硅片面积）迈进。尽管300mm硅片与ArF光刻技术的组合已经成为了110nm以下先进工艺的主流,但是200mm硅片及KrF光刻技术以其成熟的技术、低廉的价格也在这一领域占有一席之地。由此,如何在110nm以下的技术中选择使用KrF光刻技术取代主流的ArF光刻技术成为了业界共同关心的话题。就光学复杂性本身而言,使用KrF光刻技术实现90nm技术节点,其K1因子已经达到了惊人的0.29,这与使用ArF光刻技术实现65nm技术节点可谓旗鼓相当。本文着重评估和研究了90nm技术节点上,KrF光刻技术实现多晶硅栅电极、金属1和接触孔的工艺表现。基于实验数据发现,基于先进的KrF光刻技术可以量产90nm工艺。     

0.1μm线宽主流光刻设备—193nm(ArF)准分子激光光刻

阐述了可实现 0 1μm线宽器件加工的几种候选光刻技术 ,对 193nm(ArF)准分子激光光刻技术作了较为详细的论述 ,指出其在 0 1μm技术段的重要作用 ,并提出了研制 193nm(ArF)光刻设备的一些设想。     

日本富士通公司开发1Gb DRAM用的抗蚀剂

日本富士通公司研制成用256Mb～1GbDRAM的高性能抗蚀剂。1GbDRAM中要求有0．2m以下的线宽，而为了实现其微细图形，把混合气体的ArF用于激光器光源的准分子光刻是不可缺少的。现所开发的抗蚀剂最早达到世界实用水平，并已应用于ArF光刻。日本富士通公司开发1Gb DRAM用的抗蚀剂@一凡     

193 nm和308 nm准分子激光对聚合物刻蚀特性的比较

描述了两种典型准分子激光 (XeCl:30 8nm ,30ns和ArF :193nm ,17ns)对三种常用聚合物PC ,PI和PMMA的刻蚀实验研究。着重讨论准分子激光对聚合物的刻蚀机制 ,并比较了这两种激光对三种聚合物的刻蚀性能。     

A real-time exposure dose control algorithm for DUV excimer lasers

scan exposure model and analyzing the pulse-to-pulse energy fluctuation characteristics of DUV excimer lasers, a real-time dose regulation is implemented based on closed-loop feedback control, which especially focuses on reducing the effect of pulse energy overshot and pulse-to-pulse stochastic fluctuation. The experiment conducted on an ArF excimer laser with wavelength of 193 nm, repetition rate of 4 kHz, and pulse energy of 5 mJ confirms that such a real-time dose control algorithm is able to achieve a dose accuracy of above 0.89% even with only 20 pulses. It is fully expected that this algorithm will not only meet increasingly stringent dose accuracy requirements for sub-half-micron lithography, but also be helpful to improve lithography throughput as well as efficiency.     

高重复频率ArF准分子激光器能量控制算法研究

为了实现工业用高重复频率ArF准分子激光器脉冲能量稳定,从电源控制的角度进行了脉冲能量控制技术的基础研究。介绍了高重复频率ArF准分子激光器能量稳定闭环控制原理,使用近似方法建立了准分子激光器脉冲能量和放电电压的函数模型,提出一种基于实时检测脉冲能量的电压调节比例积分算法,并结合函数模型和控制算法进行了MATLAB仿真。结果表明,建立的脉冲能量模型是合理的,且提出的比例积分算法在提高激光器脉冲输出能量稳定性方面是有效的。     

Advances in excimer laser technology for sub-0.25-/spl mu/m lithography

There are several lasers that can provide high-power radiation at deep-UV wavelengths. The only laser that has been successfully used in semiconductor manufacturing as a source for lithography is the excimer laser Excimer lasers provide direct deep-UV light, are scalable in energy and power, and are capable of operating with narrow spectral widths. Also, by providing three wavelengths at 248, 193, and 157 nm, excimer lasers span three generations. They have large beams and a low degree of coherence. Their physics and chemistry are well understood. Thanks to major technical developments, these lasers have kept up with the ever-tightening specifications of the lithography industry. We will discuss what these specifications are and the advances that have been made in laser technology to meet these. We will also identify any possible future limitation in this technology. The success behind the microelectronics explosion is attributed to many factors. The excimer laser is one of them.     

基于准分子激光工艺制作X射线光掩膜

LIGA工艺是一项能够应用于制造三维微机械结构的微细加工技术,但制作掩膜版工艺复杂、成本高。为了解决商用的微光学系统制造成本问题,在Au薄膜上用准分子激光直写的方法制作掩膜,这样既能够很快得到雏形,同时也能够降低制作的掩膜版的成本。分析讨论了基于电子束制作掩膜版和基于准分子激光制作掩膜版两种方法,得出了准分子激光制作的掩膜在成本和时间上都有优势的结论。将通过准分子激光技术制作的掩膜置于X射线下,在PMMA基板上可以加工很好的三维微结构。通过依次直接激光烧蚀金薄膜可以加工具有一系列微球状结构的吸收体图形,再将此图形转写到PMMA基板上,可以得到的最低像素为25μm。     

采用双扫描平台技术的ArF浸液式光刻

在193nm光刻中,已证明水是一种适于浸液式光刻的液体。浸液式光刻提出了一种可将传统的光学光刻拓展到45nm节点,甚至到32nm节点的潜能。另外,利用现有的透镜,浸液式光刻的选择提出了根据实际的数值孔径和特征图形可增大50%及更大的焦深范围。讨论了采用浸液式光刻获得的成像结果和套刻结果。采用一个0.75数值孔径的ArF透镜,我们用双扫描平台技术(TWINSCANTM)组装一台浸液式扫描光刻机的原理型样机。最初的浸液式曝光实验数据证明了焦深的增加较大,同时以高扫描速度保持了图像的对比度。在初期引入的生产型浸液式光刻中,将采用一个0.85数值孔径的ArF透镜。该系统的分辨率将以大于0.5μm的焦深有效地支持65nm节点半导体器件的加工。这种系统初始的成像技术数据证实有效的增大了其焦深范围。     

应用TWINSCAN平台的ArF浸没式工艺

For 193-nm lithography, water proves to be a suitable immersion fluid. ArF immersion offers the potential to extend conventional optical lithography to the 45-nm node and potentially to the 32-nm node. Additionally, with existing lenses, the immersion option offers the potential to increase the focus window with 50% and more, depending on actual NA and feature type. In this paper we discuss the results on imaging and overlay obtained with immersion. Using a 0.75 NA ArF projection lens,we have built a proto-type immersion scanner using TWINSCANTM technology. First experimental data on imaging demonstrated a large gain of depth of focus (DoF),while maintaining image contrast at high scan speed. For first pilot production with immersion, a 0.85 NA ArF lens will be used. The resolution capabilities of this system will support 65 nm node semiconductor devices with a DOF significantly larger than 0.5 um. Early imaging data of such a system confirms a significant increase in focus window.     

ArF浸没式光刻在55nm逻辑器件制造中的优势

通过比较干法和浸没光刻技术在超越焦深(DOF)提高方面的一些主要特点,举例说明了采用浸没式光刻技术的许多优势。浸没式光刻技术同干法光刻技术比较起来改善了关键尺寸一致性(CDU)又避开了必需而强硬的分辨率提高技术(RET)。因此利用浸没式光刻技术能够有效地减少光学邻近校正(OPC)的麻烦。就成像技术而言,我们研究了光刻技术对畸变的敏感性和浸没式光刻技术光源光谱带宽对强光相对曝光量对数E95波动性能的优势。去年已经见证了被认为对浸没光刻技术在批量生产中主要难题的套刻精度、缺陷控制和焦平面精度方面有效的改进。如今55nm逻辑器件的生产制造技术要求的挑战已经得到了满足。浸没光刻技术的成就包括抗蚀剂圆片内10nm套刻精度和圆片间20nm的套刻精度,每一圆片上低于10个缺陷以及在整个圆片上40nm以内的焦平面误差。我们形成了一个顶涂层抗蚀剂工艺。总之,浸没光刻技术是55nm节点逻辑器件最有希望的制造生产技术,它可提供与干法ArF光刻技术在CDU控制、套刻性能和焦平面精度方面等效的解决方案,缺陷程度没有增加。NEC电子公司今年采用浸没光刻技术完成了55nm逻辑器件"UX7LS"的开发和试生产并形成这种UX7LS的批量生产光刻技术。