半导体杂志

改善了折反射光学系统的性能波长为157nm的F2准分子激光器的特点是带宽很窄，Cymer公司的产品，其带宽为0.6～0.7 pm，窄带宽改善了折反射光学系统的性能。折反射光学系统的关键是分束器立方体，它使用CaF2材料，能有效地减少束程和系统的体积，大尺寸易碎的CaF2一直是157nm曝光的制约因素，现在SVGL已展出了12～15英寸的CaF2单晶锭，这为制造大数值孔径的折反射分束器设计扫清了道路。同时对单层抗蚀剂和在辐照下透明、持久、可靠的掩模保护膜进行了研究，去年春SEMATECH在加州召开的157nm曝光研讨会上，宣布这方面已取得了重大进展，现在美国的SVGL、ltratech和英国的Exilech公司都在研制整机，SVGL公司准备今年底出样机，明年底出生产型设备。首台售价约1300万美元。比利时的微电子研究中心（IMEC）与ASML公司合作建立了157nm基地，这个基地于今年开始工作，计划在2003年生产，它要求各种相关工艺配套，为70nm CMOS流片创造条件。此外，日本SELETE也在加紧工作。SEMATECH则购买Exitech公司的曝光机开展针对掩模光胶、胶的处理工艺、匀胶显影轨道系统、胶的刻蚀性能和相关测量技术等方面的研究。极紫外曝光欧洲和日本诸公司正在研究1997年由Intel、AMD、Micron、Motorola、SVGL、USAL、ASML组成极紫外有限公司（EUVLLC）和在加州的三个国家实验室参加，共同研发波长为13nm的极紫外（EUV）光刻机样机，今年4月在加州Livermore的Sandia国家实验室推出的样机被视为光刻的一个重要里程碑。据国际半导体杂志Aaron Hand介绍，光源是几个研究单位联合研制的；13nm的波长太短，几乎所有材料都能吸收它，研制捕获这种光的装置十分困难；反射镜光学表面为非球面，表面形貌及粗糙度小于一个原子；所有光学元件表面涂有达40层的多层反射层，每层厚约λ/4，控制在0.1埃精度；EUV光刻采取新的环境控制，来抑制沾污；短波长，无缺陷掩模制作难度极大；样机采用nm级精度无摩擦的磁悬浮工作台。据EUVLLC项目经理Chuck Gwyn介绍，样机是第一步，下一步要研制生产机型为今后几年的生产做准备。现在更多用户表示要采用，并希望参与其中。在欧洲，蔡司、ASML和牛津公司在共同研究；在日本，Nikon、Canon和MC在共同研究。限角散射电子束投影曝光被众多厂家看好限角散射电子束投影曝光（SCALPEL）是高亮度电子源，经磁透镜聚焦产生电子束对掩模进行均匀照明，掩模是在低原子序数材料膜上覆盖高原子序数材料层组成，图形制作在高原子序数材料上。掩模是4倍放大，用格栅支撑。低原子序数的膜，电子散射弱，散射角度小，高原子序数的图形层，电子散射强，散射角度大，在投影光学装置的背焦面上有光阑，小散射角度电子通过光阑，在片子上形成缩小4倍的图像，再经过工作台步进实现大面积曝光。SCALPEL的优点是：分辨率高、焦深长、不需要邻近效应校正，生产率高，它没有EUV系统中昂贵的光学系统，也不需要X光的高成本光源，而且掩模成本比其它方法要低，故被众多厂家看好，Lucent、Motorola、Samsung、TI、eLith、ASAT、ASML等公司都参与其中共同开发，并计划在2002年推出<100nm大生产设备。但目前来看计划有所延迟，有些参与者转而看好PREVAIL。