三巨头决战EUV光刻胶( 二 )


除了更少的光子暴露在光刻胶上之外 , EUV光刻胶也吸收更少的光子 。 这主要因为光刻胶溶液是光酸产生剂、粘合促进剂和稳定剂的极其精确的混合物 。 那就意味着如果在过程中出现差错 , 会是一个代价高昂的错误 。 2019年 , 台积电的Fab14B光刻胶出现问题 , 最终给他们带来高达5.5亿美元的损失 。 使用EUV光刻胶 , 这种平衡行为更加难以控制 , 因为特定的混合物会导致吸收更少 。 对EUV的需求以及1-2次更少光子和更少吸收的需求相结合 , 为经典光刻胶行业提供了一个成熟的机会 。 这就吸引厂商进入干燥抗蚀剂(dryresist)市场 。
三巨头决战EUV光刻胶
文章图片
LamResearch正试图成为当中的搅局者 。 他们将使用化学气相沉积工艺在金属光刻胶上分层 , 而不是使用旋涂机的湿式光刻胶(wetphotoresist)技术 。 LamResearch声称干式光刻胶技术(dryresist)与湿式光刻胶相比具有多项优势 。 由于是一种密集沉积的金属(metal) , 它不会与许多其他化学物质混合 。 这允许金属光刻胶仅作为吸收剂 。 回到吞吐量 , 这意味着每个晶圆通过和功率降低了2倍 。 每台EUV工具吞吐量几乎翻倍 , 这将大大降低成本 。
三巨头决战EUV光刻胶
文章图片
灵敏度并不是唯一的优势 。 Lam的干式光刻胶也是采用干法开发的 。 在湿显影中 , 光刻胶用水或酸洗涤 。 当光刻胶由于毛细作用力溶解掉时 , 图案化的线条和其他特征可能会坍塌 。 随着最小金属间距(MMP)超过28纳米 , 这越来越成为一个问题 。 台积电的N5和N4工艺节点的MMP分别为30nm和28nm , 因此当前的出货节点正好处于边缘 。
三巨头决战EUV光刻胶
文章图片
然而 , 东京电子仍有创新在进行中 。 虽然他们同意现有的开发冲洗工艺确实会导致超过28nm间距(14nm临界尺寸)的生产线塌陷 , 但他们发现了一种新的溶剂冲洗工艺 , 可以将其扩展到~24nm(12nm临界尺寸) 。 这将允许将湿抗蚀剂方法缩放到24纳米 。
三巨头决战EUV光刻胶
文章图片
但并不是湿抗蚀剂的所有问题都解决了 , 因为我们还是很难洗掉所有的光刻胶 。 如果所有的光刻胶没有被洗掉 , 以后的步骤就会有问题 。 残留的光刻胶在蚀刻时会导致孔洞 , 最终相互“亲吻” 。 残留物也可能导致这些孔完全丢失 。
东京电子目前对此的解决方案是简单地蚀刻残留的光刻胶 。 虽然这是一个简单的解决方案 , 但可能会出现复杂情况 , 因为它会导致孔变大或倾斜 。 斜面效果不一定是负面的 , 但也不是在所有用例中都是最佳的 。
三巨头决战EUV光刻胶
文章图片
LamResearch声称他们的工艺可以实现5nm节点上使用的现有32nm间距 , 与现有的湿式光刻胶工艺相比 , 其方案具有更低的可变性和更好的宽容度 。 我们无法与LamResearch分享的硬性数字进行争论 。 当晶圆厂追求特征尺寸、性能和功耗时 , 干法工艺总体上更好 。 由于显示了当前部署的工具和流程与即将推出的工具和流程 , 因此LamResearch进行的比较可能被认为是不诚实的 。
三巨头决战EUV光刻胶
文章图片
与此同时 , 东京电子正在尽最大努力延长现有产品的寿命 。 他们的CleanTrackLithiusProZ与每台ASMLEUV机器一起使用 。 事实证明 , 它对于最初的EUV节点是可靠且高效的 , 但随着行业超越单一图案化EUV , 化学放大抗蚀剂(CAR)显然已达到极限 。 在其他条件相同的情况下 , 干式抗蚀剂将在前沿和最小特征尺寸方面获胜 。