Alexander Pil
15 July 2010

ASML en Imec werken samen aan de kwalificatie van het Veldhovense programmeerbare Flexray-belichtingssysteem. In oktober rust het Leuvense R&D-centrum een XT:1900I-lithografiescanner uit met deze technologie. De partners hebben de werking al aangetoond op een SRam-geheugencel van 0,078 µm².

Een sleutelonderdeel van elk lithografiesysteem is de belichter. Die is verantwoordelijk voor de pupilvorm en daarmee voor de conditie en de vorm van de lichtbundel voordat die op het masker valt. Door de pupil op maat te snijden voor de specifieke lay-out, is het mogelijk de resolutie en de procesmarges te verbeteren. De optimalisatie van de pupil is dan ook cruciaal, zegt Imec, zeker nu de procestoleranties tegen hun fysieke grenzen aanlopen.

Al uit de beelden blijkt dat vrije belichters (links, freeform) een beter resultaat geven dan de standaard techniek (rechts).

Het gebruik van een vrij instelbare belichter zorgt voor betere beelden. Dat bleek uit eerder onderzoek toen ASML en Imec de resultaten van traditionele machines vergeleken met hun vrije-belichtingstechnologie. De Veldhovense machinebouwer heeft de techniek gevangen in zijn Flexray-module, die een programmeerbare array van duizenden individueel instelbare microspiegeltjes gebruikt om in een paar minuten iedere willekeurige pupilvorm te kunnen genereren. Dat is een flinke verbetering in vergelijking met de oude methodes, waar voor elk maskerpatroon een speciaal optisch element moest worden ontworpen, aldus Imec.

Imec heeft nu de potentie van vrije belichters gedemonstreerd door ze te gebruiken voor de double patterning in een lastig masker voor de contact- en metaallaag in een 22-nm-SRam-cel van 0,078 µm². Daarvoor gebruikten de wetenschappers zowel ASML‘s Brion Tachyon-technologie voor bron- en maskeroptimalisatie als de Flexray-belichting. Uit de beelden en uit de specs blijkt dat de vrije belichters een patroonkwaliteit leveren die met standaard belichting niet haalbaar is.