下一代EUV光刻机面世背后( 二 ) 来源：内容由半导体行业观察

下文将更详细地讨论这些发展。此外，客户将可以访问HighNA实验室来开发他们的私人HighNA用例。
共同努力，满足制程和计量需求
随着高数值孔径EUV光刻技术的出现，光刻胶将更薄的趋势将继续下去，最终目标是16纳米间距的印刷线/间距，对应于宽度小至8纳米的印刷线。这要求薄于20nm的光刻胶薄膜（resistfilmsthinner），以保持2:1的理想纵横比（定义为线的高度和宽度之间的比率）。使用较厚的光刻胶，纵横比会增加，随之而来的是线条坍塌（linecollapse）的风险。高数值孔径EUV光刻技术带来了使用更薄光刻胶膜的第二个原因。
遵循瑞利方程，焦深(DOF)-即（aerial）图像聚焦的光刻胶高度-减少数值孔径的平方。模拟预测，相对于当前的0.33NA光刻， DOF的有效降低系数为2-3 。
减少的光刻胶厚度要求为高数值孔径EUV工艺带来了新的需求，包括图案转移。筛选（新）光刻胶、优化硬掩模和蚀刻工艺的选择性，以及评估超薄光刻胶时的图案化限制是imec与其材料供应商合作的主要任务。
但向更小特征和更薄光刻胶膜的过渡也对计量提出了挑战。这比以往任何时候都更需要同时解决图案化和计量机会——一个服务于另一个的需求。例如，当光刻胶变得超薄时，印刷线上的材料量变得非常小，以至于用当前使用的计量工具几乎无法“看到” 。例如，对于广泛使用的CD-SEM ，使用较薄的光刻胶会导致图像对比度大大降低。最近的实验表明，底层（即光刻胶膜下方的层）的类型可以对SEM成像对比度产生积极影响。但是使用不同的底层来改进计量会反过来影响图案转移，需要优化蚀刻工艺。为了继续优化模式转移。

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图2：光刻胶膜厚度减少的演变（HP=半间距）。
下面，我们将介绍最近在图案化和计量学方面的一些见解。
评估模式转移的限制
在期待第一个高数值孔径EUV原型系统的同时， imec使用目前最先进的0.33NAEUV光刻系统NXE:3400B来预测更薄的光刻胶的性能——用于lines/spaces和接触孔。早些时候， imec和ASML能够使用这款NXE:3400B扫描仪打印尽可能小的间距（即24nm间距lines/spaces和28nm间距接触孔），从而实现高数值孔径EUV光刻扫描仪所需的早期材料开发。
例如，通过使用该工具，该团队表明，当使用较薄的光刻胶薄膜时，线边缘和线宽粗糙度(LER/LWR)（lines/spaces图案化的最关键参数之一）往往会增加。在这些实验中，使用了化学放大光刻胶(chemicallyamplifiedresists：CAR) ，这是一种依赖于当EUV光子撞击表面时在光刻胶内形成的电子的化学放大的光刻胶。
自1990年代初以来，这些CAR已在工业中得到广泛应用，并已逐渐优化以获得更好的光刻胶性能。但对于highNA光刻，业界可能需要CAR以外的光刻胶，具有更好的分辨率。因此，我们看到了新型光刻胶材料的出现，例如金属氧化物光刻胶(metaloxideresists：MOR) 。我们的第一个实验似乎表明这些MOR对于更小的特征和更薄的光刻胶确实具有更好的图案转移能力。 Imec与多家材料供应商合作开发这些概念并评估关键问题，例如污染风险和工艺集成挑战。

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图3：观察到按比例缩小EUV光刻胶膜厚度会增加线宽粗糙度(LWR) 。
High-NAEUVL：计量学的机会
如前所述，计量的第一个主要挑战是需要应对目前使用的CD-SEM工具降低的图像对比度。 Imec认为有两种方法可以解决这个问题，并继续测量印有更薄光刻胶的非常小的线条。第一种方法是调整工具的设置，使用CD-SEM工具的一些旋钮（例如扫描速率）结果证明对成像对比度有积极影响——即使在薄膜厚度低至15nm时也能看到图案；第二种方法是与imec的计量供应商密切合作，探索替代计量技术。在分辨率方面非常有前景的是例如低压扫描电镜、氦离子显微镜、散射测量……