Imec heeft een doorbraak getoond in de optimalisatie van EUV-lithografie. Door zuurstof te injecteren tijdens de post-exposure bake van metaaloxideresisten (MOR’s), wordt een tot twintig procent snellere fotosnelheid bereikt en dalen de proceskosten.
De bevindingen van imec wijzen uit dat het controleren van de gassamenstelling, en vooral het zuurstofniveau, tijdens kritieke stappen in het EUV-lithografieproces een aanzienlijke impact heeft op de prestaties van metaaloxideresisten. Deze resisten zijn cruciaal voor de productie van chips met extreem kleine structuren.
Het onderzoek werd voorgesteld op een internationaal congres en is relevant voor fabrikanten die streven naar een hogere waferdoorvoer en lagere kosten. Imec’s focus ligt op het verbeteren van de efficiëntie van lithografieprocessen voor geavanceerde halfgeleiders.
Metaaloxideresisten in EUV-lithografie
Metaaloxideresisten zijn de laatste jaren uitgegroeid tot een belangrijk alternatief voor chemisch versterkte resists. Ze bieden voordelen zoals een betere resolutie en minder ruwheid aan de randen van patronen. Dit maakt ze geschikt voor toepassingen waar extreem kleine en nauwkeurige structuren vereist zijn, zeker bij gebruik van High NA EUV-lithografie.
De verbeterde patroonoverdracht en de mogelijkheid om met dunne resistfilms te werken, zorgen ervoor dat MOR’s als veelbelovend worden beschouwd voor de toekomst van chipproductie. Hun prestaties worden nu verder geoptimaliseerd door gecontroleerde zuurstofinjectie tijdens het bakproces na belichting.
Resultaten met het BEFORCE-instrument
Imec ontwikkelde het BEFORCE-instrument om de invloed van de omgevingsomgeving op MOR-resisten te bestuderen. Met dit toestel werd vastgesteld dat een zuurstofconcentratie van vijftig procent tijdens de post-exposure bake tot twintig procent snellere fotosnelheid geeft, vergeleken met de standaard eenentwintig procent.
Deze aanpak verlaagt de vereiste EUV-dosis en verhoogt de doorvoer van de EUV-scanner. Fabrikanten kunnen deze inzichten nu toepassen om hun apparatuur aan te passen voor stabielere en efficiëntere productieprocessen.
Toekomstig onderzoek
Voor een optimaal resultaat is verder onderzoek nodig naar het chemische mechanisme dat ten grondslag ligt aan de verbeterde prestaties. Imec werkt aan experimenten waarbij chemische veranderingen tijdens het bakproces realtime worden geanalyseerd, onder meer met infraroodspectrometrie.
lees ook
Imec opent Europese NanoIC-pilootlijn in Leuven
De BEFORCE-tool wordt uitgebreid met nieuwe meetmogelijkheden en kan zowel MOR- als CAR-resisten testen. Partners van imec krijgen toegang tot deze technologie voor hun eigen resist-evaluatie.