極端紫外線リソグラフィ
試作用EUV露光装置の別の特徴は、多層膜マスクへの(6度の角度の)斜入射照明である。回折像中にもたらされる非対称性は、パターン忠実度を下げる陰影効果を引き起こす。
EUVの短い波長はレンズフレアも引き起こし、画質の完全性を損ない、線幅粗さを増大させることが知られている。
主要体積当たり(例えば20 nmの立方体)の加熱は、フォトレジストにおける高い吸収のため、DUV光子に比較して、EUVの光子あたりより高くなる。加えて、EUVリソグラフィは真空環境のため、液浸リソグラフィの水冷環境にくらべてより加熱される。
加熱は多層膜鏡を使用する場合に特に深刻な問題となる。なぜなら、EUVは表面から薄い距離で吸収されるので、加熱密度が高くなるためである。結果、高い加熱負荷で水冷方式が使用されると予想される。しかしながら、結果として生じる振動は微細加工における懸案事項である。
NISTとラトガース大学による最近の研究で、光電子生成および二次電子収率に影響を及ぼすEUV鏡の共鳴構造によって、多層膜光学系の汚染に多大な影響を受けることが判明した。
EUVはすべての物質に大きく吸収されるので、リソグラフィ装置内部のEUV光学要素でさえ、主に明白なアブレーションとして現れる。それらのアブレーションはEUVリソグラフィに特有の新たな懸念である。従来の光学リソグラフィシステムは主に透過部品を使用しており、電子ビーム露光装置は電子の経路に部品を置かない。しかし、これらの電子は最後には露光したサンプル基板にエネルギーを注入する。
2003年の初め、EUVLがすぐに商業化されるという楽観論が依然存在した。次に示した言葉がそれを示している:「あらゆる技術の最前面でよい進展が得られてきた。2009年での商業化は、すべてのEUVコミュニティーにおいて依然主要な目標である」 しかしながら2016年時点でEUVLはいまだ商用化されていない。
EUVの難しさは、主にEUV光を発生させる難しさと、表面汚染と粗さに対するEUV光の敏感さである。マルチパターニングの台頭は、それが本来波長非依存の技術であるが、その導入をさらに危険にさらしている。インテルのJustin Rattnerは、必要な(より長波長の)マスクの生成は高性能計算の最も重要な用途であったと言及した。
出典: ギガフォトン, SEMATECHシンポジウムジャパン, September 15, 2010
ダブルパターニングさえも使用した193nm液浸と比較して、EUVには必要な利用資源は著しくより大きい。ハイニックスは報告した2009年のEUVシンポジウムで電力変換効率(wall plug efficiency)はEUVで~0.02%であり、すなわち、処理能力100WPH(wafer per hour)を求め中間焦点で200Wを得るために、投入する電力は1MW必要であり、それに対してArF液浸スキャナーの場合165kWである。 また同じ処理能力においてさえ、EUVスキャナーの設置面積はArF液浸スキャナーの3xに達し、生産性の損失をもたらす。さらに、イオンデブリを封じ込めるために、超伝導電磁石が必要となるかもしれない。
391--394 (2006).
↑ D2S announces litho tradeoffs at 20 nm and below
↑ W. Chao et al., JVST B 27, 2606-2611 (2009).
↑ W. Chao et al., Proc. SPIE vol. 6883, 688309 (2008).
↑ 2009 Sokudo Lithography Breakfast Forum
↑ EUV late for 10 nm
↑ ASML's EUV Roadmap Points to New Wavelength
↑ Cymer EUV roadmap slips
↑ Samsung resets EUV roadmap for memory scaling
↑ Foundry rivals say EUV not ready for prime time
↑ EUV misses 14 nm node
↑ R. Peeters and S. Young, ASML Images 2012 Issue 1, p. 4.
↑ ASML EUV tool update
↑ Samsung and SKHynix EUV order
↑ H. S. Kim, Future of Memory Devices and EUV Lithography, 2009 EUV Symposium
↑ H. Mizoguchi, "Laser Produced Plasma EUV Light Source Gigaphoton Update," EUVL Source Workshop, May 12, 2008.