La litografía EUV es un proceso complicado en el que muchos factores afectan la producción de la imagen final. La luz EUV en sí no genera imágenes directamente, sino que actúa a través de electrones secundarios que se liberan como resultado de la ionización de los fotones EUV entrantes. En consecuencia, debemos ser conscientes de las fluctuaciones de la densidad del número de electrones, así como de la dispersión de los electrones, lo que lleva a la borrosidad [1,2].
De hecho, estos electrones secundarios tampoco tienen por qué provenir de la absorción directa de EUV en la resistencia. Los electrones secundarios pueden provenir de la absorción debajo de la resistencia, lo que incluye una cierta cantidad de desenfoque. Además, hay un plasma inducido por EUV en el ambiente de hidrógeno por encima de la resistencia [3]. Este plasma puede ser una fuente de iones de hidrógeno, electrones y radiación ultravioleta de vacío (VUV) [4,5]. La radiación VUV, los electrones e incluso los iones constituyen fuentes de exposición separadas y resistentes. Estas fuentes externas de electrones secundarios y otras radiaciones no EUV básicamente conducen a exposiciones de resistencias no EUV en sistemas de litografía EUV.
Las imágenes desenfocadas han reducido las diferencias entre los niveles de dosis máxima y mínima y también añaden una compensación al nivel de dosis mínimo (Figura 1). Por lo tanto, cuando se incorpora el perfil de dosis de electrones EUV, la imagen general es más sensible a las fluctuaciones estocásticas, ya que las dosis desenfocadas están en todas partes más cerca del umbral de impresión. Las exposiciones generales del plasma inducido por EUV aumentan aún más la sensibilidad a las fluctuaciones estocásticas en las regiones de dosis mínima.
Figura 1. El desenfoque reduce la diferencia entre picos y valles y añade una compensación al nivel de dosis mínimo. Esto tiende a aumentar la vulnerabilidad a las fluctuaciones estocásticas.
Por lo tanto, se espera que los niveles de defectos estocásticos sean peores al incluir las contribuciones de estas fuentes no EUV. El efecto es equivalente a agregar una dosis EUV incidente reducida y agregar una dosis adicional de electrones de fondo.
Figura 2. Paso de 30 nm, 30 mJ/cm2 absorbidos, desenfoque de 3 nm, sin fuentes que no sean EUV. Se aplica un suavizado basado en píxeles (promedio móvil de 3 × 3 píxeles de 0.6 nm x 0.6 nm). Los números representados son electrones por píxel de 0.6 nm x 0.6 nm.
Figura 3. Paso de 30 nm, 40 mJ/cm2 absorbidos, desenfoque de 3 nm, 33 e/nm^2 de fuentes no EUV. Se aplica un suavizado basado en píxeles (promedio móvil de 3 × 3 píxeles de 0.6 nm x 0.6 nm). Los números representados son electrones por píxel de 0.6 nm x 0.6 nm.
Las Figuras 2 y 3 muestran que incluir fuentes de exposición que no sean EUV conduce a defectos estocásticos prohibitivos, independientemente de dónde se establezca el umbral de impresión en el proceso de desarrollo de la resistencia. En particular, las regiones nominalmente no expuestas son más vulnerables a las fuentes de exposición no EUV. Las regiones nominalmente expuestas, por otro lado, son más sensibles a los niveles de dosis y están borrosas. Por lo tanto, las fuentes de exposición no EUV contribuyen a proporcionar un mínimo para la densidad de defectos estocásticos.
Por lo tanto, es necesario incluir los electrones emitidos por debajo de la resistencia, así como la radiación del plasma inducido por EUV, como fuentes de exposición en los sistemas de litografía EUV.
Referencias
[1] P. Theofanis et al., Proc. SPIE 11323, 113230I (2020).
[2] Z. Belete et al., J. Micro/Nanopattern. Madre. Metrol. 20, 014801 (2021).
[3] J. Beckers y col., Appl. Ciencia. 9, 2827 (2019).
[4] P. De Schepper et al., J. Micro/Nanolith. MEMS MOEMS 13, 023006 (2014).
[5] P. De Schepper y otros, Proc. SPIE 9428, 94280C (2015).
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- Fuente: https://semiwiki.com/lithography/340609-non-euv-exposures-in-euv-lithography-systems-provide-the-floor-for-stochastic-defects-in-euv-lithography/
