一文解析對準光刻蝕刻光刻的基本知識（SALELE）

通過逐步的說明，本系列說明并向您展示了確保在當今最先進的節(jié)點中確保布局保真度所需的自對準模式創(chuàng)建的復雜性。第1部分介紹了SADP和SAQP。在本期的最后一部分中，我們將向您介紹自對準光刻蝕刻光刻的基本知識（SALELE）。

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在“銷售”過程中，不添加任何虛擬金屬，并且僅在緊密的尖端到尖端間距位置處需要塊。圖1顯示了SALELE的分解過程。輸入目標（1a）分解為LE1_target和LE2_target（1b）。與SADP / SAQP流程一樣，所有目標形狀都必須具有對稱的光柵，并與軌道完美對齊。但是，SALELE流程不會將目標行轉(zhuǎn)換為SADP / SAQP之類的軌道。取而代之的是，僅將LE1_target形狀或LE2_target形狀上的目標線之間的緊密的尖端間距轉(zhuǎn)換為形狀，此處命名為LE1_Litho_Bias和LE2_Litho_Bias（形狀的尺寸略微增大，以考慮光刻工藝的偏差）（1c）。為了消除添加虛擬金屬（及其所產(chǎn)生的電容）的需要，目標形狀之間的較大間隙被簡單地保留了下來。

圖1SALELE分解過程：（a）輸入目標，（b）將輸入目標分解為LE1_target和LE2_target，（c）通過填充緊密的尖端到尖端位置的間隙將LE1_target和LE2_target轉(zhuǎn)換為最終的掩模形狀（這些間隙將稍后被阻止遮罩阻止）。

在下一步中，將塊形狀添加到尖端到尖端的緊密位置，以在目標形狀之間創(chuàng)建所需的隔離。SALELE進程使用兩個SAB掩碼，一個用于LE1_Target，另一個用于LE2_Target，每個掩碼都使用前面所述的相同SAB進程。SALELE過程有兩個間隙寬度約束。第一個是緊密的筆尖到筆尖的空間，它由塊形狀定義-該間隙寬度由可以打印的最小塊寬度定義。第二個約束是在不添加任何塊形狀的位置處的最小間隙寬度，這由金屬目標印刷過程的點對點光刻分辨率限制來定義，就像單個EUV掩模一樣。

SALELE + SAB過程需要打印四個遮罩：兩個目標遮罩（LE1和LE2）和兩個塊遮罩（LE1_block遮罩和LE2_block遮罩）。出于我們的目的，假定塊掩膜為EUV暗場掩膜。

讓我們仔細看一下SALELE制造過程的細節(jié)。由于復雜性，我們將分階段完成所有步驟（圖2-5）。

2a。打?。?c）中所示的LE1_Litho_Bias目標。使用PTD工藝，將圖案轉(zhuǎn)移到硬掩模上。執(zhí)行額外的蝕刻工藝以創(chuàng)建溝槽的所需寬度，減小溝槽之間的空間并平滑線邊緣粗糙度。

2b。將圖案轉(zhuǎn)移到基礎層?，F(xiàn)在創(chuàng)建的圖案比2a中的圖案更寬，彼此之間的空間更小，從而為將在其內(nèi)部形成的間隔物騰出空間。使用ALD，進行保形沉積以構(gòu)建第一側(cè)壁。

2c。自上而下蝕刻到LE_1溝槽內(nèi)邊緣的電介質(zhì)側(cè)壁。

2d。沉積另一個硬掩模并涂覆光致抗蝕劑。

圖2SALELE的制造過程：（a）LE1溝槽的硬掩模開口，（b）額外的蝕刻以擴大LE1溝槽，（c）側(cè)壁沉積，（d）第二硬掩模和光刻膠涂層。使用SEMulator3D生成的圖像[10]

3a。在光刻膠上打印第一塊掩模圖案，然后將其轉(zhuǎn)移到第二個硬掩模上。為了去除光致抗蝕劑，去除未被側(cè)壁或阻擋掩模覆蓋的溝槽內(nèi)的材料，并去除阻擋掩模形狀的硬掩模。

3b?，F(xiàn)在我們僅在防區(qū)遮罩位置具有底層（綠色材料）。

3c。分別沉積第三硬掩模和光刻膠。

3d。在光刻膠上打印第二塊掩模并將其轉(zhuǎn)移到其硬掩模上。

圖3SALELE的制造過程：（a）打印第一塊掩模并轉(zhuǎn)移到其硬掩模，（b）將塊掩模的形狀轉(zhuǎn)移到底層材料，（c）分別進行硬掩模和光刻膠沉積，（d）打印第二塊掩模和轉(zhuǎn)移到其硬掩膜。使用SEMulator3D生成的圖像[10]

4a。刻蝕溝槽內(nèi)的底層（紅色材料），除第一個阻隔掩模位置以外的所有位置都將其去除，除第二個阻隔掩模位置以外的所有位置均去除第三個硬掩模。

4b。去除光刻膠和硬掩模以露出第二塊掩模圖案。

4c。分別沉積硬掩模和光刻膠。

4d。要打印圖1c中所示的LE2_Litho_Bias目標，請使用PTD工藝將圖案轉(zhuǎn)移到光刻膠和其他硬掩模上。

圖4SALELE的制造過程：（a）刻蝕溝槽內(nèi)的底層，（b）去除硬掩模后的第二塊掩模圖案，（c）分別沉積硬掩模和光刻膠，（d）將LE2轉(zhuǎn)移到光刻膠上。使用SEMulator3D生成的圖像[10]

5a?，F(xiàn)在，我們有了LE_2溝槽，第二塊遮罩已位于溝槽內(nèi)部。

5b。去除硬掩模后的圖案。

5c。去除LE_2溝槽位置的底層（紅色材料）和第二塊掩模硬掩模。

5天除去側(cè)壁和硬掩膜?，F(xiàn)在我們有了金屬目標形狀的最終溝槽（最終圖案）。未被底層覆蓋的所有物體都將填充金屬。

圖5SALELE的制造過程：（a）將LE2轉(zhuǎn)移到硬掩模上，（b）進行硬掩模圖案化后的圖案，（c）去除LE_2溝槽位置處的底層和硬掩模，（d）最終溝槽。使用SEMulator3D生成的圖像[10]

如圖6所示，第二金屬靶（LE2_Target）與LE1側(cè)壁（6a）自對準。只要這些側(cè)壁是不同的材料并且具有足夠的蝕刻靈敏度，LE2蝕刻工藝就不會影響側(cè)壁或使側(cè)壁之間的空間變大，如（6b）所示。另外，LE2_Litho_Bias目標可以比所需的最終目標大一點，從而降低了金屬電阻。

第二目標圖案是由側(cè)壁和LE2掩模共同定義的，這意味著即使LE2和LE1之間的對齊誤差很小，LE2和LE1之間的間距也由側(cè)壁的寬度定義，該寬度通過工藝定義是恒定的。如果LE2模式?jīng)]有任何相鄰的LE1形狀，則它可以比LE2目標寬，因為它是由LE2_Litho_Bias和LE1側(cè)壁定義的。結(jié)果，最終的LE2模式可能具有不一致的寬度（6b）。

圖6SALELE自動對齊過程：（a）將LE2與LE1對齊，（b）最終制造的形狀。

自對準的多圖案工藝已成為最先進的工藝節(jié)點的必要條件。通過避免與DP / TP / QP LEn工藝和EUV單掩模光刻相關的未對準問題，它們提高了圖案保真度（并提高了產(chǎn)量）。當前使用三種形式的自調(diào)整流程-SADP，SAQP和SALELE。盡管SADP和SAQP僅依賴于目標遮罩和切割/遮罩遮罩，但SALELE流程結(jié)合了自對準多圖案和LELE流程的各個方面。

IMEC和Mentor在此次合作中提供的獨特觀點和經(jīng)驗為開發(fā)可用于生產(chǎn)的SALELE工藝做出了貢獻，該工藝比SADP / SAQP工藝具有一些有希望的優(yōu)勢，例如消除了偽金屬（及其附加電容） ）。通過了解每個過程的細節(jié)，代工廠和設計公司的工程師將能夠更好地選擇，實施和制造具有這些過程的設計，而不會影響成品率或性能。

Jae Uk Lee是計算光刻領域的高級研發(fā)工程師，包括源掩模優(yōu)化/光學接近度校正以及IMEC的可制造性設計。

Ryoung-han Kim博士是IMEC物理設計/設計自動化，OPC / RET和測試現(xiàn)場/卷帶式磁帶的主管。

David Abercrombie是西門子公司Mentor的高級物理驗證方法的程序經(jīng)理。

Rehab Kotb Ali是西門子Mentor的高級產(chǎn)品工程師，致力于先進的物理驗證技術。

Ahmed Hamed-Fatehy是西門子公司Mentor的RET產(chǎn)品的首席產(chǎn)品工程師。

編輯：hfy