L’Imec a présenté une percée dans l’optimisation de la lithographie EUV. En injectant de l’oxygène pendant la cuisson après exposition (post-exposure bake) des résines d’oxyde métallique (MOR), une photosensibilité jusqu’à vingt pour cent plus rapide est atteinte et les coûts de processus diminuent.
Les conclusions de l’imec indiquent que le contrôle de la composition du gaz, et surtout du niveau d’oxygène, lors des étapes critiques du processus de lithographie EUV a un impact significatif sur les performances des résines d’oxyde métallique. Ces résines sont cruciales pour la production de puces dotées de structures extrêmement petites.
La recherche a été présentée lors d’un congrès international et est pertinente pour les fabricants qui visent un débit de plaquettes plus élevé et des coûts moindres. L’objectif de l’Imec est d’améliorer l’efficacité des processus de lithographie pour les semi-conducteurs avancés.
Les résines d’oxyde métallique dans la lithographie EUV
Ces dernières années, les résines d’oxyde métallique sont devenues une alternative importante aux résines chimiquement amplifiées. Elles offrent des avantages tels qu’une meilleure résolution et une moindre rugosité des bords de motifs. Cela les rend adaptées aux applications nécessitant des structures extrêmement petites et précises, en particulier lors de l’utilisation de la lithographie EUV à haute ouverture numérique (High NA).
Le transfert de motifs amélioré et la possibilité de travailler avec des films de résine minces font que les MOR sont considérées comme prometteuses pour l’avenir de la production de puces. Leurs performances sont désormais optimisées par une injection d’oxygène contrôlée pendant le processus de cuisson après exposition.
Résultats avec l’instrument BEFORCE
L’Imec a développé l’instrument BEFORCE pour étudier l’influence de l’environnement ambiant sur les résines MOR. Cet appareil a permis de déterminer qu’une concentration d’oxygène de cinquante pour cent pendant la cuisson après exposition permet d’obtenir une photosensibilité jusqu’à vingt pour cent plus rapide, par rapport aux vingt et un pour cent standard.
Cette approche réduit la dose EUV requise et augmente le débit du scanner EUV. Les fabricants peuvent désormais appliquer ces connaissances pour adapter leur équipement à des processus de production plus stables et plus efficaces.
Recherches futures
Pour un résultat optimal, des recherches supplémentaires sont nécessaires sur le mécanisme chimique à l’origine de l’amélioration des performances. L’Imec travaille sur des expériences où les changements chimiques pendant le processus de cuisson sont analysés en temps réel, notamment par spectrométrie infrarouge.
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L’outil BEFORCE est en cours d’extension avec de nouvelles capacités de mesure et peut tester aussi bien les résines MOR que CAR. Les partenaires de l’imec ont accès à cette technologie pour leur propre évaluation de résine.