研究目的
研究热化距离对采用化学放大极紫外光刻胶制备半节距为7纳米的线与间隔图案过程中随机现象的影响。
研究成果
减小热化距离可改善7纳米半节距制造中所有随机现象因素(pinching、LER、桥接)。通过降低热化距离和初始标准差可以抑制pinching,但LER和桥接的抑制仍具挑战性。建议提高薄膜密度以减小热化距离并增强吸收,不过在大规模生产应用中仍需进一步改进。
研究不足
该模拟基于特定光刻胶参数(如采用TPS-Tf的PHS基光刻胶),可能不适用于所有光刻胶材料。热化距离效应通过指数分布建模,未必能涵盖所有实际变化。本研究聚焦7纳米半节距,可能不适用于其他分辨率。虽然增加曝光剂量和酸发生剂浓度是必要手段,但在光刻胶设计中可能面临实际挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用基于化学放大极紫外光刻胶敏化与反应机理的蒙特卡洛模拟方法。入射极紫外光子曝光剂量分布采用余弦函数近似描述。模拟参数包括光刻胶厚度、分子量、保护基团比例及热化距离,计算了曝光后烘烤(PEB)过程中热化电子动力学及酸催化链式反应。
2:样本选择与数据来源:
模拟采用基于PHS树脂的三苯基锍三氟甲磺酸盐(TPS-Tf)产酸剂体系。通过改变产酸剂浓度(10/20/30 wt%)、热化距离(1-6 nm)及灵敏度等参数进行研究,曝光区域为2p1/2×4000 nm²,光刻胶厚度14 nm。
3:实验设备与材料清单:
本研究为计算模拟实验,使用模拟模型。虽未列明实体设备,但涉及吸收系数、光刻胶膜密度、酸扩散常数及反应半径等参数。
4:实验流程与操作步骤:
根据朗伯定律随机注入并吸收极紫外光子,计算电子轨迹与热化电子动力学。采用蒙特卡洛方法模拟产酸及PEB过程,包含酸与猝灭剂扩散、中和及脱保护反应。
5:数据分析方法:
分析保护单元分布的潜影图像,通过标准差、归一化保护单元浓度等统计量估算线边缘粗糙度(LER)及pinch/桥接缺陷概率,绘制直方图及热化距离依赖关系曲线。
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