Маски с фазовым сдвигом - это фотошаблоны, которые используют интерференцию, создаваемую разностью фаз, для улучшения разрешения изображения в фотолитографии . Существуют маски переменного [1] и ослабленного фазового сдвига . [2] Маска с фазовым сдвигом основана на том факте, что свет, проходящий через прозрачную среду, будет претерпевать изменение фазы в зависимости от своей оптической толщины.
Виды и эффекты
Обычная фотошаблона представляет собой прозрачную пластину с одинаковой толщиной повсюду, части которой покрыты непрозрачным материалом для создания рисунка на полупроводниковой пластине при освещении.
В масках с чередованием фазового сдвига некоторые передающие области делаются тоньше или толще. Это вызывает фазовый сдвиг света, проходящего через эти области маски (см. Иллюстрацию). Когда толщина выбрана подходящим образом, интерференция сдвинутого по фазе света со светом, исходящим из немодифицированных областей маски, имеет эффект улучшения контраста на некоторых частях пластины, что в конечном итоге может увеличить разрешение на пластине. Идеальный случай - сдвиг фазы на 180 градусов, в результате чего весь падающий свет рассеивается. Однако даже для меньших фазовых сдвигов величиной рассеяния нельзя пренебречь. Можно показать, что только для фазовых сдвигов 37 градусов или меньше край фазы рассеивает 10% или меньше падающего света.
Маски с ослабленным фазовым сдвигом используют другой подход. Некоторые части маски, блокирующие свет, изменены, чтобы позволить пропускать небольшое количество света (обычно всего несколько процентов). Этот свет недостаточно сильный, чтобы создать узор на пластине, но он может мешать свету, исходящему от прозрачных частей маски, с целью снова улучшить контраст на пластине.
Маски с ослабленным фазовым сдвигом уже широко используются из-за их более простой конструкции и эксплуатации, особенно в сочетании с оптимизированным освещением для шаблонов памяти. С другой стороны, маски с переменным фазовым сдвигом сложнее изготовить, и это замедлило их внедрение, но их использование становится все более распространенным. Например, технология маски с переменным фазовым сдвигом используется Intel для печати затворов для своих 65-нм и последующих узловых транзисторов. [3] [4] Хотя чередующиеся маски фазового сдвига являются более сильной формой повышения разрешения, чем маски с ослабленным фазовым сдвигом, их использование имеет более сложные последствия. Например, обычно печатается фазовый край или граница 180 градусов. Этот отпечатанный край обычно является нежелательным элементом и обычно удаляется при второй экспозиции.
Заявление
Преимуществом использования масок с фазовым сдвигом в литографии является пониженная чувствительность к изменениям размеров элементов на самой маске. Это чаще всего используется в масках с чередованием фазового сдвига, где ширина линии становится все менее и менее чувствительной к ширине хрома на маске по мере уменьшения ширины хрома. Фактически, даже без хрома фазовая кромка все еще может печататься, как отмечалось выше. Некоторые случаи использования ослабленных фазосдвигающих масок также демонстрируют такое же преимущество (см. Слева).
По мере того, как маски фазового сдвига применяются для печати все меньших и меньших элементов, становится все более и более важным моделировать их точно с помощью строгого программного обеспечения для моделирования, такого как Panoramic Technology или Sigma-C. Это становится особенно важным, поскольку топография маски начинает играть важную роль в рассеивании света, а сам свет начинает распространяться под большими углами. Работоспособность масок с фазовым сдвигом можно также предварительно просмотреть с помощью микроскопов для аэрофотосъемки. Проверка дефектов остается критическим аспектом технологии масок с фазовым сдвигом, поскольку набор дефектов маски для печати расширился и теперь включает дефекты с фазовыми эффектами в дополнение к обычным эффектам передачи.
Маски с ослабленным фазовым сдвигом используются в производстве с 90-нм узла. [5]
Рекомендации
- ^ «Маски с чередованием фазового сдвига в FreePatentsOnline» .
- ^ «Маски ослабленного фазового сдвига в FreePatentsOnline» .
- ^ А. Tritchkov, С. Джеонг и С. Кеньон, «литография Включение для 65 нм узла затвора слоя паттерна с чередующимися PSM,» Proc. SPIE vol. 5754, стр 215-225 (2005).
- ^ S. Perlitz et al. , «Новое решение для контроля фазы в кристалле при эквивалентных оптических настройках сканера для узла 45 нм и ниже», Proc. SPIE vol. 6607 (2007).
- ^ CH. Chang et al., Proc. SPIE 5377, 902 (2004).
дальнейшее чтение
- Левинсон, Гарри (2004). Принципы литографии (2-е изд.). SPIE - Международное общество оптической инженерии. ISBN 0-8194-5660-8.
- Рай-Чоудхури, П., редактор (1997). Справочник по микролитографии, микрообработке и микротехнологии. Том 1: Микролитография . Беллингем, Вашингтон: SPIE Optical Engineering Press. ISBN 0-85296-906-6.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )