深紫外光刻技术优化方案

深紫外光刻工艺技术（EUV）作为最有希望进入15 nm以下的主流生产大光刻工艺技术，波长为13 nm的深紫外光刻还有一些有待攻克的技术问题，主要有以下几个方面。

（1）EUV光源的制造是核心技术之一。目前的研发热点是激光诱导的等离子体，虽然利用激光诱导的Sn，Xe和Li等离子体或高压放电在物理上已经可以得到稳定的EUV光源，出光效率可到0.5‰，但是在适用于大生产光刻机的应用中，仍然存在许多关键的技术问题，具体包括：从等离子体科学出发，研究不同材料的等离子体发光机理，使得光源体积小，出光效率和强度高，同时工程上做到价格低及维修方便。

（2）反光薄膜的研发。这里主要指具有高反射率的反射薄膜技术。由于EUV在各种物质中极易被吸收而引起很低的反射率。为了得到较高的反射率，目前研究热点是用Mo/Si作为多层膜，采用近百层的结构，每层厚度约3.5 nm，反射率可达到75%以上。在今后的反射膜制造技术中，建议从表面材料物理出发，通过理论和实验来寻找具有高反射率的材料和反光结构设计，为大生产中的EUV光刻技术提供更先进的反光膜技术。

（3）掩模版技术被业界认为是规模生产的难点之一。除了上述的高反射率薄膜技术之外，掩模版技术可以分为两部分：①掩模版制造工艺：掩模版的平整度要求为70 pm。另外，由于EUV曝光工艺中的高保真度要求，掩模版上1 nm的相变误差会导致硅片上图形25 nm的畸变。因此，需要特别关注掩模版材料的低热膨胀特性（LTEM）的研究。掩模版的保护层（Ru Cap layer）、掩模版顶层的吸收层（TiN absorber）以及底部的导电层制造工艺均极具挑战性。②掩模版缺陷的诊断测量和修理。目前的掩模版缺陷主要依靠光化性（Actinic）设备进行，优点是具有细微缺陷测量的能力，缺点是检测速度太慢。例如，针对CD的10%～15%影响，通常需要3～10 h的时间。掩模版上缺陷的修理是依靠电子束和离子束的进行。可以认为，掩模版制造工艺属于材料特性、材料表面与光的相互作用范畴，是材料科学研究内容，需要材料科学家与集成电路专家联手开展研究。(www.xing528.com)

（4）光刻胶技术研发是未来生产中的最为关心的内容之一。其中，优良的感光性能，包括线粗糙度（LWR）、固化度（collapse）、敏感度（sensitivity）、解析度（resolution）、缺陷度（defectivity）、抗刻蚀度（high selectivity）。

另外，简单的工艺实施，低廉的成本以及更加环保特性是业界对EUV光刻胶的期望。未来的研发重点需要由多学科的联合攻关来执行，包括流体力学、物理化学、材料科学的专业人员共同开展EUV光刻胶的研发。