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摘要
納米壓印光刻 (NIL) 已被證明是一種復(fù)制納米級特征的有效技術(shù)。NIL 工藝包括逐場沉積和曝光通過噴射技術(shù)沉積到基板上的低粘度抗蝕劑。帶圖案的掩模下降到流體中，然后通過毛細(xì)作用迅速流入掩模中的浮雕圖案。在此填充步驟之后，抗蝕劑在紫外線輻射下交聯(lián)，然后去除掩模，在基板上留下圖案化抗蝕劑。
有許多標(biāo)準(zhǔn)可以確定特定技術(shù)是否已準(zhǔn)備好進行大批量半導(dǎo)體制造。列表中包括重疊、吞吐量和缺陷率。
與任何光刻方法一樣，壓印光刻需要識別和消除缺陷機制，以便始終如一地生產(chǎn)出設(shè)備。NIL 具有該技術(shù)獨有的缺陷機制，它們包括液相缺陷、固相缺陷和顆粒相關(guān)缺陷。尤其更麻煩的是掩?；蚓砻嫔系挠差w粒。硬顆粒有可能在掩膜中產(chǎn)生永久性缺陷，無法通過掩膜清潔過程進行糾正。如果要滿足擁有成本 (CoO) 的要求，則必須最大限度地減少顆粒形成并延長掩模壽命。
在這項工作中，詳細(xì)討論了包括原位顆粒去除、口罩中和和抗蝕劑過濾的方法。由于這些方法以及已經(jīng)開發(fā)的技術(shù)，晶片上的粒子數(shù)減少到每條晶片路徑僅 0.0005 個或超過 2000 個晶片的單個粒子，下一個目標(biāo)是每條晶片路徑 0.0001 個。
粒子加成器的減少與掩模壽命直接相關(guān)，并且演示了 81 個批次（約 2000 個晶片）的掩模壽命?，F(xiàn)在正在開發(fā)新方法以進一步擴展掩模并降低擁有成本。在這項工作中，還介紹了工具上晶圓檢查和掩模清潔方法。
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關(guān)鍵詞: nanoimprint lithography, NIL, FPA-1200NZ2C, 掩膜壽命, 粒子, 缺陷
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?介紹
納米壓印光刻 (NIL)1-10 與任何光刻方法一樣，需要識別和消除缺陷機制，以始終如一地生產(chǎn)設(shè)備。NIL 確實具有該技術(shù)獨有的缺陷機制，它們包括液相缺陷、固相缺陷和顆粒相關(guān)缺陷。
例如，由于對下面的粘附層的污染，可以形成液相缺陷。這種污染的結(jié)果是在小區(qū)域內(nèi)填充不完全，是一種未填充缺陷。過去，這種缺陷類型已通過應(yīng)用所需的相同類型的環(huán)境過濾系統(tǒng)來解決，例如，化學(xué)放大抗蝕劑。
在分離過程中可能會出現(xiàn)固相缺陷。掩模和晶片之間施加的剪切力會撕裂特征并可能在壓印掩模上留下抗蝕劑。剪切力的另一個后果是線塌陷，當(dāng)亞 20nm 特征的縱橫比開始增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 2:1 時，可以觀察到。這些缺陷類型也已通過在分離過程中仔細(xì)注意系統(tǒng)控制而得到克服，并且也不再被視為優(yōu)先事項。
更麻煩的是殘留并粘附在掩?；蚓砻嫔系念w粒。過去，我們描述了噴墨系統(tǒng)如何增加顆粒計數(shù)以及液體在線過濾系統(tǒng)如何解決這個問題。 11
這些顆粒類型通常本質(zhì)上是柔軟的，可以通過掩模清潔來解決。壓印工具內(nèi)產(chǎn)生的硬顆粒是最大的問題。硬顆粒有可能在掩膜中產(chǎn)生永久性缺陷，無法通過掩膜清潔過程進行糾正?？傊?/span>
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·?液相缺陷不會導(dǎo)致掩模損壞，不需要清潔掩模，并且可以通過環(huán)境控制來解決。
·?固相缺陷也不會損壞掩模，但可能需要清潔掩模。
·?顆粒，分為兩類：軟的和硬的。軟缺陷很少損壞掩模。然而，硬顆粒會影響面罩壽命。
為了正確看待這一點，考慮到為了滿足 CoO 規(guī)格，復(fù)制掩模壽命必須持續(xù)超過 1000 個晶圓。如果我們保守地假設(shè)：
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·?每一個硬顆粒都會給掩膜增加一個缺陷，并且
·?硬顆粒的掩模缺陷限制為每平方厘米 0.1 個，
那么每次晶片通過的粒子添加器的數(shù)量必須 < 0.001。因此，如果我們要達到這個粒子規(guī)格，就需要采取積極的策略來去除晶圓和掩模上的粒子添加物。本文的目的是回顧為減少和控制壓印工具內(nèi)的顆粒而采取的措施，并了解它們對顆粒添加物和掩模壽命的影響。最后，我們討論了可以進一步延長掩模壽命和降低 NIL 擁有成本的其他方法。
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