EUVリソグラフィスキャナー

1. 解像度と波長。一般的な一次近似は解像度 ≈ k₁·λ/NA です。EUV は λ = 13.5 nm を使用し、ArF 深紫外線の 193 nm より短波長です。この 0.33-NA モデルは 13 nm ハーフピッチのパターンを表示します。製造可能な解像度は、開口数、プロセス係数 k₁、マスク設計、レジスト、プロセス制御にも依存します。
2. EUV には反射光学系が必要です。空気や一般的な屈折材料は 13.5 nm の放射を強く吸収するため、光路は真空中に置かれ、多層膜鏡を使用します。代表的な膜は約40〜50対のモリブデン/シリコン二層、すなわち約80〜100層で構成され、周期は約 6.9 nm です。これにより設計波長で強め合う干渉が生じます。
3. レーザー生成プラズマ光源。モデルは毎秒50,000回の溶融スズ液滴イベントを表します。プレパルスで液滴を広げ、続く高出力 CO₂ レーザーパルスで 13.5 nm の光を放つ高温プラズマを生成します。コレクターが放射の一部を中間焦点へ導きます。EUV と CO₂ 放射は不可視であり、紫と赤は可視化用の色です。
4. 光子収支。コレクター、照明系4枚、マスク、投影系6枚の計12回の反射を扱います。Si/Mo光学定数と角度に合わせた膜周期から各反射率を計算します。集光立体角、ペリクル、マスクパターンの損失は含みません。
5. 投影面。折り返し構成は公開されているNA 0.33投影光学系の図に基づきます。各主光線の反射は物理法則を満たします。最終段の教育用楕円面が周辺光線を収束させます。非公開の光学処方や正確な機械CADの再現は主張しません。
6. 反射型マスク。レチクルは多層反射膜上に吸収体パターンを持ち、4倍縮小してウェーハへ結像されます。斜入射により入射光路と反射光路を分離します。薄いペリクルは、粒子が欠陥として転写される可能性を低減できます。
7. ステップ・アンド・スキャン露光。細い照明領域を各ダイ上で走査します。本モデルでは、4倍縮小を維持するため、レチクルがウェーハと反対方向へ4倍の速度で動きます。ウェーハ側で幅 2.6 mm のスリットを 0.5 m/s で走査すると、各点には約260回の光源パルスが照射されます。
8. デュアルステージ動作。一方のモデルウェーハを露光している間、もう一方のステージでは簡略化した計測と交換を行い、その後役割を入れ替えます。実機は構成ごとの速度およびオーバーレイ仕様に従い、露光、アライメント、フォーカス、ウェーハ搬送を協調制御します。
9. 像とレジスト。スカラーフーリエモデルが非干渉光源点を円形瞳で結像し、デフォーカス位相を含めます。斜入射照明は26 nmピッチを解像し、軸上照明は解像しません。ポアソン吸収、1.8 nmの拡散核、ポジ型現像で再現可能な試料を生成し、CDと3σ LERを別々に測定します。
10. 寸法と時刻。2021年の量産機の13.5 nm、NA 0.33、300 mmウエハ、26 × 33 mmフィールドを基準にします。液滴はマイクロ、膜とレジストはナノの別ビューです。走査・パルス幅は教育用パラメーターで、動画から定格生産性を推定しません。

試す：液滴周期を再生し、光子を追跡し、走査中にレーザーを停止します。照明、焦点、波長を比較してください。

EUVと赤外線は不可視で、色線と圧縮した輝度は観察用です。レジストは選択条件での現像予測であり、装置内のライブカメラではありません。

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投影光学系のワークショップ発表 · 2019
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