zijn week, op de SPIE Advanced Lithography-conferentie 2019, imec, een wereldwijd toonaangevend onderzoeks- en innovatiecentrum op het gebied van nano-elektronica en digitale technologieën, demonstreert de positieve impact van sequentiële infiltratiesynthese (SIS) op het EUVL (extreme ultraviolette lithografie) patroonvormingsproces. Het is aangetoond dat deze post-lithografietechniek stochastische nanostoringen en lijnruwheid aanzienlijk vermindert, bijdragen aan de introductie van EUVL-patroonvorming van toekomstige knooppunten". Dit werk integreert recente ontwikkelingen op het gebied van metrologie en etsen, en over materiële ontwikkelingen, die in meerdere papers zal worden gepresenteerd tijdens de SPIE Advanced Lithography Conference van deze week.

SIS is een bestaande techniek, gebruikt in gerichte zelfassemblage (DSA) en nu toegepast in EUV-lithografie, waarbij de fotoresist is geïnfiltreerd met een anorganisch element om het harder en robuuster te maken, waardoor de patroonvormingsprestaties op verschillende parameters worden verbeterd. Imec en partners tonen de eerste vergelijking tussen een EUVL-SIS en een standaard EUVL-patroonproces dat de voordelen van SIS met betrekking tot ruwheid aantoont, mitigatie van nanostoringen en lokale variabiliteit. Bij het toevoegen van een SIS-stap tijdens een volledige patroonoverdracht in een TiN-laag, imec constateerde een verbetering van 60 procent voor intrafield local critical dimension uniformity (LCDU) en 10 procent voor lijnrandruwheid in vergelijking met een referentieproces. Deze patroonverbeteringen zijn inherente eigenschappen van SIS. Ook, het aantal nanobreuken – een typische stochastische nanostoring – wordt met minstens één orde van grootte verminderd. De resultaten werden bevestigd in een industrieel relevante use-case, toont verminderde defectiviteit in een logische chip met een 20 procent kleinere tip-to-tip kritische dimensie bij een vergelijkbare LCDU als een standaard EUVL-proces.

De verbetering die SIS op alle parameters laat zien, is te danken aan imecs EUV-lithografie- en metrologie-infrastructuur en recente ontwikkelingen op het gebied van procescontrole, materiaal- en etsonderzoek. Het huidige werk brengt deze resultaten en competenties samen in één paper, het vaststellen van SIS als een belangrijke techniek voor het verbeteren van EUV-patronen. De voortgang van elk van de geïntegreerde aspecten en SIS zal in meerdere papers worden gepresenteerd op de SPIE Advanced Lithography-conferentie.

De werkzaamheden zijn uitgevoerd in samenwerking met ASM en ASML.

"De recente successen met SIS voor EUV-lithografie werden mogelijk gemaakt door de vooruitgang die imec en zijn partners hebben geboekt in verschillende domeinen zoals materiaalkunde, afzetting, in beeld brengen, en metrologie. Dit is een goed voorbeeld van hoe de integratie van kennis en gecombineerde inspanningen van meerdere domeinen en ecosysteempartners een pad naar N3 en verder zal mogelijk maken, " zei Greg McIntyre, directeur geavanceerde patronen bij imec.