编者按：介绍另一种2纳米EUV光刻胶--泛林的干式光刻胶研发进展。这是在IMEC采用ASML的NXE:3400B光刻机上进行的曝光测试。

ASML的NXE:3400B光刻机

前两篇文章里，我们讨论了美国初创企业Inpria的2纳米EUV光刻胶技术。目前在2纳米EUV光刻胶领域，还有一项类似的基于纳米核抗蚀剂的光刻胶技术--美国泛林（Lam Research）的干式光刻胶（Dry resist）。

2023年的高级光刻和图案化国际会议上，泛林和合作方比利时IMEC报道了用于高数值孔径EUV光刻的2纳米光刻胶的进展，我们一起来看一下。

2纳米光刻胶实测的硬件

泛林的EUV光刻胶采用的是干式曝光，采用的是LAM的显影设备。

由于0.55NA EUV光刻机还没有制造出来，为了评估2纳米光刻胶，IMEC通过改造0.33 NA EUV光刻机NXE：3400B的光瞳来增加对比度，来实现24纳米间距的精度（12纳米分辨率）。

2纳米光刻胶实测的规划

在IMEC的逻辑芯片节点线路图中，对于2纳米以下工艺的参数要求：

M2金属间距24纳米，Tip-to-Tip（T2T）间距15纳米，M2/M3金属层通孔（Via）36纳米。

对于2纳米光刻胶的测试分三个阶段：

1，采用一般的一维结构，如光栅结构或规则接触孔或柱结构，进行光刻胶的遴选。这就是前两篇我们讨论的MOR光刻胶里面的大量测试L/S分辨率就属于第一层级。

当光刻胶通过第一阶段的分辨率遴选后，才会进入第二阶段。

2，第二阶段是图案化测试，要将模式转移到堆栈中来对缺陷进行评估，同时监测工艺过程的稳定性。这个阶段需要测试Tip-to-Tip结构，因此开始引入光学邻近效应修正OPC。

3，第三阶段是产品图案化测试，采用接近产品设计的图案进行测试，这里OPC模型的标定在这里起着至关重要的作用。

通常，每个阶段至少需要两年的时间。这就是说，为导入一款新的2纳米EUV光刻胶需要6年的评估时间。

2纳米光刻胶实测流程

这是测试2纳米光刻机的24纳米L/S图形的流程。

评估方式是通过CD-SEM采集每个流程的50张电子显微镜照片，并用软件提取LER、LWR参数，以及曲线、桥接缺陷数量。

IMEC引入了无故障纬度（FFL）来衡量光刻胶工艺过程的鲁棒性。FFL是考察同一个工艺下制造不同线宽的缺陷数量。FFL窗口越宽，说明这个过程就越可靠。

光刻胶工艺流程的优化，就是在减少剂量、减少粗糙度和z因子的同时，增加FFL。

2纳米光刻胶的工艺流程优化：第一阶段

接下来就是大量的工艺优化数据和数据处理。首先是曝光温度、时间、剂量的优化。

对不同曝光工艺条件下的缺陷密度的分析。

接下来对显影过程的优化。可以看到下图DD4获得的一个优化工艺窗口，其中FFL高达3.88纳米。

对不同工艺流程下全部的曝光指标进行分析。

接下来进行了图形转移测试和指标优化。

下图展示了一个流程优化的效果，它将曝光剂量从70降低到57，同时FFL窗口从0纳米增加到3.1纳米。

结语

目前IMEC和泛林团队对于2纳米干式EUV光刻胶的测试完成了第一个一维图形分辨率测试阶段，即将进入到第二个阶段的图形化测试。

从上述资料我们可以看到，2纳米EUV光刻胶的测试需要材料制造商、设备制造商、芯片工艺开发商等的协作外，这项工作本身并不是非常复杂或者高深，但是它需要基本的高分辨EUV光刻机的硬件条件，以及漫长的测试流程。

结合前几篇资料，我们可以了解，国外在搭建基本的EUV光刻胶技术上投入了非常多的机构、人力、物力资源以及十几年的积累。而我们目前连这些基本设施还没有具备。这就是真正被卡的地方。我们下节继续！