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2024 年 SPIE 光掩模技术 + EUV 会议的要点与展望

2024年12月8日修改
在半导体产业迅速发展的当下,2024 年 SPIE 光掩模技术和 EUV 光刻会议(PUV 或有时被称为 BACUS)成为了行业内的重要盛会。本次会议汇聚了光掩模技术和 EUV 光刻领域的专家和专业人士,展现了半导体行业的最新动态和发展趋势。
会议传递出了对半导体行业的积极展望。半导体市场,特别是光掩模领域的强劲增长,以及最新的前沿光刻技术——高数值孔径(NA)EUV 光刻技术的良好进展,使得整个行业充满了乐观和热情的氛围。自 2017 年以来,光掩模的收入一直保持强劲,这为行业的发展奠定了坚实的基础。
EUV 光刻技术和掩模缺陷是会议讨论的重点之一。随着特征尺寸的不断缩小和器件密度的增加,确保掩模无缺陷变得至关重要。在这方面,EUV 光刻的pellicles(保护膜)技术取得了重大进展。这种长期用于光学光刻的保护膜,在 EUV 光刻过程中能够保护掩模免受污染物和缺陷的影响。随着该技术的不断成熟,其应用范围正在逐渐扩大,这将有助于我们在追求更小特征尺寸和更高器件密度的道路上更进一步。
高数值孔径(NA)EUV 光刻技术是行业关注的另一个关键领域。虽然高 NA 系统能够实现半导体制造中更小的特征尺寸,但也带来了新的挑战。例如,高 NA 系统的曝光场只有传统 EUV 和光学曝光工具的一半大小,这意味着对于大型芯片,需要使用两个单独的掩模来曝光整个芯片,这就需要在两次曝光的边界处进行精确的拼接。不过,会议上的多个报告展示了在克服这些障碍方面所取得的进展,让人备受鼓舞。此外,使用更大的掩模来图案化大型芯片也是一种解决方案,相关的研讨会吸引了越来越多的参与者,显示出该领域的日益增长的兴趣。
多光束掩模写入器的发展也在会议上得到了广泛的讨论。这些写入器能够制造具有非常小的特征、良好的线宽控制和低线边缘粗糙度的掩模,这对于未来的节点制造是非常必要的。供应商和用户都在会议上展示了最新的模型和应用成果,其中一些有趣的策略,如选择性地对特征边缘应用高曝光剂量,能够提高边缘锐度,并且通过像素级剂量校正,可以在写入掩模时实时调整剂量,避免了额外的数据准备周期时间。
在先进光刻技术中,光掩模上的弯曲特征是一个持续的挑战。源 - 掩模优化和逆光刻等技术越来越多地被用于优化工艺窗口并实现更高密度的封装。然而,使用可变形状束(VSB)掩模写入器来图案化弯曲特征曾经涉及到不切实际的写入时间,多光束掩模写入器解决了这个问题,但支持这些特征所需的许多额外基础设施仍在开发中。会议上的许多论文都描述了在这方面所取得的进展,预计弯曲特征的使用将在不久的将来变得更加广泛。
EUV 抗蚀剂技术也是会议的关键议题之一。EUV 抗蚀剂的化学性质与光学光刻的不同,其抗蚀剂辐射化学不是直接由 EUV 光子的吸收驱动,而是由产生的光电子和二次电子驱动。理解这些二次电子如何在抗蚀剂中移动对于提高 EUV 抗蚀剂的性能至关重要,特别是在我们追求更小的节点和更好的分辨率时。会议上的一些论文展示了该领域近期研究的成果,让人看到了技术的不断进步。此外,还有关于垂直定制抗蚀剂的报告,这是一种新的 EUV 抗蚀剂方法,其中抗蚀剂分子在基板上直立。这种结构有可能更好地控制抗蚀剂的性能,如在较低曝光剂量下降低线边缘粗糙度和在蚀刻过程中提高选择性。虽然该技术仍在开发中,但它为 EUV 光刻的未来带来了巨大的希望。
会议的另一个显著方面是对光刻技术中可持续性的关注增加。半导体行业面临着与环境问题相关的挑战,特别是在抗蚀剂材料方面。令人鼓舞的是,有一家公司展示了一种无 PFAS 的电子束抗蚀剂,在解决与传统抗蚀剂相关的一些可持续性问题的同时,表现出了良好的性能。
总的来说,2024 年的 PUV 会议突出了 EUV 光刻和光掩模技术方面取得的重大进展。从 pellicles 的日益广泛应用到多光束掩模写入和高 NA EUV 光刻技术的进步,行业正在积极应对未来节点和更复杂器件的挑战,同时也在考虑可持续性问题。这是一次非常成功的会议,我们期待在未来几年看到更多的持续进步。