EUV光刻，被忽略的難題

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要點總結：

隨著間距尺寸的減小，EUV 光刻面臨著電子模糊、隨機性和偏振的挑戰。
電子模糊導致的對比度損失約為 50%，顯著影響隨機波動。
偏振效應正日益成為一個令人擔憂的問題，導致影像質量下降。

隨著間距的不斷縮小，電子模糊、隨機性和現在的偏振，都在 EUV 光刻中產生越來越強的影響。

隨著 EUV 光刻技術的不斷發展，目標是越來越小的間距，新的物理限制不斷湧現，成為強大的障礙。長期以來，隨機效應已被認為是關鍵挑戰，而電子模糊最近也得到了深入研究 [3]，現在偏振效應正日益成為影像質量下降的一個令人擔憂的問題。隨著行業向 2nm 節點邁進，這些影響形成了一場完美風暴，威脅著 EUV 印刷特徵的質量。模糊和偏振導致的對比度損失使得隨機波動更有可能跨越印刷閾值。

圖 1 顯示了在 0.55 NA EUV 光刻系統上，18 nm 間距的偏振、模糊和隨機性的綜合影響。偶極子引起的衰減 [6] 被忽略，因為它是一個相對較小的影響。如果假設非偏振光 [5]，則對比度損失為 14%，但電子模糊對加劇影像中的隨機電子行為的影響更為顯著（約 50% 的對比度損失）。總對比度損失是透過將偏振引起的對比度降低與電子模糊引起的對比度降低相乘得到的。

圖 1. 0.55 NA 13.5 nm 波長 EUV 光刻系統投影的 9 nm 半間距影像。不包括影像衰減。右側顯示了假設的電子模糊。中心處的隨機電子密度圖假設非偏振光（50% TE，50% TM）。假設使用 20 nm 厚的金屬氧化物光刻膠（20/um 吸收）。

邊緣“粗糙度”非常嚴重，足以被視為缺陷。隨機波動跨越印刷閾值的機率不可忽略。隨著間距的減小，我們應該預期這種情況會變得更糟，因為電子模糊的影響更加嚴重，以及非偏振光導致的對比度損失（圖 2）。

圖 2. 影像對比度的降低隨著間距的減小而惡化。電子密度中的隨機波動也相應地變得更加嚴重。除了間距之外，使用的假設與圖 1 相同。

請注意，即使對於 14 nm 間距的情況，從 TE 偏振到非偏振導致的 23% 的對比度損失仍然小於電子模糊導致的對比度損失（約 60%）。隨著間距的不斷減小，偏振的影響將增加，同時模糊的影響也將增加。正如上述示例中提到的，儘管偏振被光刻界認為是日益令人擔憂的問題，但電子模糊導致的對比度降低仍然更為顯著。因此，我們必須預期對 EUV 特徵可印刷性和隨機影像波動的任何有用的分析都應包含一個現實的電子模糊模型。

https://semiwiki.com/lithography/354401-a-perfect-storm-for-euv-lithography/

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