为什么面具空白至关重要

球兰主席Geoff Akiki LSI球兰集团,坐下来与半导体工程讨论光学和极端紫外线(EUV)光刻以及面具空白。以下是摘录的讨论。

SE:面具空白组件作为基础或衬底光掩模。他们为什么重要?

Akiki:如果你看看球兰,我们的定位是领导人在面具空白了很长一段时间。我们是一个一般的光掩模行业的关键部分。空白是一个衬底。光学空格可以递送的或折射。你这里有相移或二进制。相比之下,EUV掩是x射线的镜子。这两种类型在晶片帮助这些模式,最终成为了电路。

SE:多年以来,这个行业已经依靠面具对传统光学光刻技术空白。光学空白由一个不透明的玻璃衬底层铬,对吧?

Akiki:这是一个相当复杂的块石英测量6 - x英寸一定厚度。传统上,chrome。Chrome已经存在永远。还有其他的电影如硅化钼或莫西人。氮化硅还未到来,取代莫西人在一些地方。这是空间光学。

SE:面具空白发挥重要作用,对吧?

Akiki:面具空白是供应链的一个重要部分。光学空白已经存在很长时间了。但是他们从来没有真正成为一个瓶颈。有一些紧张和更长的交货期。但这真的不是一个限制器。我们必须开发和准备他们几年前的节点加大。面具已经准备好做你的工厂的发展。

SE:所有改变随着EUV和相关技术的空白,对吧?

Akiki:EUV更为关键,因为快速的斜坡。三年前我加入了球兰多一点。没有人生产EUV体积的空白。突然之间,人们想进入高潮。所以我们增加了。这是困难的。有很多的挑战方面的缺陷,产生和控制。我们了解他们。早期经历的一部分,疼痛,有生产你学东西的体积。第一、第二和第三个订单的事情要快得多。 With optical blanks, there’s enough options and it’s well understood. It has been around a while. EUV is much less mature. And it’s critical you understand all the pieces of it and what your expectations should be.

SE: EUV和光学空白是不同的,对吧?

Akiki:EUV是不同的。一种EUV空白有40和硅钼对。规范的缺陷是相当困难的。或附近的缺陷需要在零水平。然后,有一个供应商的需求减少3 d效果。一种EUV空白是非常困难的。它不能有任何问题反映出x射线。你必须减少这些缺陷。这需要时间和精力。

图3:EUV掩膜的横截面。来源:陈德良,V。Philipsen, V。亨德里克斯,E。Opsomer, K。Detavernier C。Laubis C。Scholze F。海恩,M。”Ni-Al合金替代EUV掩模吸收器”,达成。科学。(8),521 (2018)。根特大学(Imec KU鲁汶PTB)

SE:在早期,EUV空白和缺陷困扰。这些问题解决了吗?

Akiki:他们几乎是解决当前一代。我们运输的高收益可靠产品。没有人有100%的收益率。但是我们是在一个与高生产力高的生产模式。我们增加更多的工具。我们正在努力可以顺利空白。但缺陷控制和我们有武器。但时间不会站着不动,也不做我们的客户。他们希望更严格的规范。他们希望看到更高的输出。 One way you can manage your yield and defects is to take more time. But they want higher output with the tools running every second. And that’s something you have to balance. At the same time, they’re asking for new materials. But then, you have to start re-learning as you go forward. They want thinner blanks with a little bit different metallurgy mix.

SE: EUV掩模空格,你存款互层的衬底材料。然后,您需要检查它。你用的是什么类型的沉积和检查技术?

Akiki:我们用离子束沉积(IBD)。我们有一些PVD口供,但关键的,我们使用IBD。检查,我们有两个capabilities-actinic和光学。光化性空白检验(ABI)的道路。我们使用光学检验。这有助于表征。它是有用的筛选等其他原因。但当我们得到更多的ABI的工具和能力,这是你所需要的标准中去。我们把能力作为人甚至要求更严格的规范。

SE:一段时间以来,我们已经看到芯片市场的短缺和组件。面具的供给和需求空白呢?

Akiki:让我们先从光学。我们已经投入了大量的年的光。我们的能力是不错。多年来,我们一直很好的增加资本和建筑的需求。有增加吗?有。有三段较低,中程和先进的东西。我们的需求是由磁带出局,不是晶片。前沿的设计也越来越少。其中的一些层被EUV吸走。 So at the very edge at least from a volume standpoint, you’re seeing intense demand, but maybe lower numbers. People want them and they’re tough to make. The number of tape outs have come down. The number of layers has gone up, but some of those gets siphoned up for EUV.

SE: EUV空白?

Akiki:EUV有所不同。首先,我们明确的领导人。我们一直在推动输出。需求非常强劲。但是,它是早期斜坡与令人难以置信的需求增长率,你知道不会维持。他们必须水平。很明显我们是不会呆在每年35%到50%的增长率。但我们继续增长。我们继续看我们的产能利用率非常高。我们继续投资。 We see a healthy period, at least for the next two or three years.

SE:我们要从二进制EUV掩0.33 NA EUV迁移到high-k和/或相移high-NA EUV面具吗?

Akiki:它从来没有这么简单。一般来说,有很多东西我们认为非常强烈。1、钌和钽将在很长一段时间。这就是我们今天EUV。盖层和钽钌的吸收器。我们将这些二进制基线存在了一段时间了,就像我们还有chrome在光学。此外,我们将开始扩展技术就像我们对光学。相移的面具会进来。我们可能有一些双模式。不过,high-NA人认为,作为一个开关,拖着所有这些其他的东西。 That will also come in phases. So we will push 0.33 NA for a while. When you get to 0.55 NA EUV, you start with what you know before you click into even more radical things. Right now, we’re using a MoSi multilayer structure. Everyone is looking at ruthenium in the future. How long is that going to take to get to an alternative structure? I don’t think it’s going to be a year or two. It’s going to be three, four or five years. That’s because you are going to have to relearn everything like defects, yield learning and control of your deposition. So, you’re always going to prioritize what you’ve have. So if you can make what you’ve have work, that’s probably the way you want to go.

high-NA EUV SE:吸收器吗?

Akiki:如果你是一个石印工,你会说:“我喜欢这些属性。给我这些材料和厚度。但你需要看看。你能腐蚀吗?你能得到你想要的行吗?现在的理论和实践开始玩。镍是一个很好的案例。这是一个high-k材料,很难腐蚀。有一些伟大的论文“n”和“k”曲线。这是一种方法来看待这个问题。但是如果你想实现这个制造业,你必须使它快速高产。 Those things are still being debated. Right now, it’s the R&D guys driving a lot of this. When the manufacturing guys get hold of it, they will have a different push-pull. Once again, a lot focus is on the R&D pieces. The real trick here will be integration and making it work in manufacturing, getting it out the door as a product. For instance, you have things like flatness, which we spend a lot of time worrying about. You have defects, which we all talk about. Researchers want to talk about high-k and low-n. That’s very important. There are many other facets that come into play. I’ve talked about etch. All those things have to line up. In a sense, the selection of all these things is like trying to tune a process window. It’s what gets you to the thing that’s usable at the end, not under ideal conditions.

SE:所以这个行业正在探索几种面具空白技术在未来,对吗?

Akiki:有几种方法你前进,无论是相移,低氮吸收或high-k。人有自己喜欢的方法基于功能他们最熟悉或有可用。对我们来说,这是一个更广泛的空间操作。首先,我们在业界最广泛的功能。现实世界,我们有问题,我们试图解决的集成视图。这是键少你改变,越好。如果你能保持材料和优化它,这将是一个首选的方法,如果它的工作原理。如果它没有悬崖,那么你需要一些新的东西。

SE:将来high-NA出现的时候,你想象支持大量的空白EUV掩模技术,如二进制、high-k和PSM吗?

Akiki:我看光。我们仍然有数百个零件编号,不同种类的抗拒和冶金。EUV将有一个广泛的菜单。当然,客户希望他们的味道。其中的一些事情会niche-oriented产品。例如,high-k面具可能是一个利基应用程序。一些其他的。我们使用的多样性。当你经历一次,客户可能会需要越来越多的定制。与此同时,它将越来越难以证明。