Imec聯(lián)手ASML布局post-3nm微影技術(shù)

 比利時(shí)研究機構Imec和微影設備制造商ASML計劃成立一座聯(lián)合研究實(shí)驗室，共同探索在后3奈米(post-3nm)邏輯節點(diǎn)的奈米級元件制造藍圖。

imec和ASML之間已經(jīng)建立將近30年的長(cháng)期合作關(guān)系，此次雙方這項合作是一項為期五年計劃的一部份，將分為兩個(gè)階段。首先是開(kāi)發(fā)并加速極紫外光(EUV)微影技術(shù)導入量產(chǎn)，包括最新的EUV設備準備就緒。

第二階段將共同探索下一代高數值孔徑(NA)的EUV微影技術(shù)潛力，以便能夠制造出更小型的奈米級元件，從而推動(dòng)3nm以后的半導體微縮。

在第一階段，預計在今年年底前，新實(shí)驗室將在Imec的無(wú)塵室中安裝ASML的NXE:3400B量產(chǎn)專(zhuān)用EUV掃描儀，并將尋求發(fā)展和改善目前的0.33 NA EUV微影技術(shù)。利用Imec的基礎設施和技術(shù)平臺，imec和ASML的研究人員和合作伙伴公司將利用該實(shí)驗室主動(dòng)分析和解決諸如缺陷、可靠性和產(chǎn)量等技術(shù)挑戰，并加速EUV技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

NXE:3400B EUV系統具有250W光源，每小時(shí)可提供超過(guò)125片晶圓的吞吐量，這是大量產(chǎn)的重要要求。安裝在Imec的系統還將配備最新的校準和位準感測器，能以高吞吐量實(shí)現最佳制程控制，以利于與最新浸潤式掃描儀NXT:2000i進(jìn)行疊對匹配。NXT:2000i掃描儀將于2019年安裝在imec的無(wú)塵室中。

此外，ASML和Imec還將透過(guò)新的ASML YieldStar光學(xué)度量系統和ASML-HMI多電子束度量設備擴展度量能力，從而更準確、更快速地評估奈米級結構。

而在第二階段，Imec和ASML將聯(lián)手打造一座高NA旳EUV研究實(shí)驗室，來(lái)自?xún)蓚€(gè)組織的研究人員將以更高NA實(shí)驗下一代EUV微影技術(shù)。具有更高NA的系統能將EUV光源投射到較大角度的晶圓，從而提高解析度，并且實(shí)現更小的特征尺寸。更具體地說(shuō)，計劃安裝在聯(lián)合研究實(shí)驗室的新型高NA EUV EXE:5000系統，將以0.55 NA取代目前NXE:3400 EUV系統所使用的0.33 NA。

TWINSCAN NXE:3400 EUV將支援7nm和5 nm節點(diǎn)的EUV量產(chǎn)

ASML預計，EXE:5000將于2021年上市，并成為其新一代的EUV微影平臺。據該公司稱(chēng)，高NA的系統在未來(lái)十年后將實(shí)現幾何晶片微縮，提供比ASML現有EUV系統更好70%的解析度和疊加能力。

Imec總裁兼執行長(cháng)Luc Van den hove告訴《EE Times》，這些新機器中的第一臺將安裝在高NA EUV研究實(shí)驗室進(jìn)行早期測試。那么Imec在開(kāi)發(fā)后3nm制程的系統時(shí)面臨哪些挑戰？Van den hove表示，imec重點(diǎn)投入的三個(gè)主要的研究領(lǐng)域包括光阻技術(shù)、光罩的防塵薄膜技術(shù)，以及制程最佳化。

Van den hove說(shuō)：「光阻技術(shù)還需要進(jìn)一步改進(jìn)，才能減少缺陷率?！鼓阆Ｍ庾鑴└屿`敏，但更高的靈敏度會(huì )增加缺陷率。

他說(shuō)這是一個(gè)多次反覆的過(guò)程，能夠逐步提高性能，但這么多年來(lái)的進(jìn)展速度相當緩慢。然而，他強調，隨著(zhù)更多的EUV系統部署，生態(tài)系統中的光阻劑供應商越來(lái)越多，很快地就能夠以更快的步伐帶來(lái)更多的改善機會(huì )。

EUV的光罩防塵薄膜也來(lái)得相當慢。Van den hove表示，最大的挑戰仍然是透明度，Imec正計劃解決這個(gè)問(wèn)題。Van den hove補充說(shuō)，Imec在當前EUV技術(shù)發(fā)展中扮演的角色，就在于組織協(xié)調所有參與者——從光阻劑、光罩供應商到檢驗和計量以及最終的客戶(hù)——的能力。