了得網工業技術_極紫外光刻

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編輯推薦

1. 本書概況
極紫外光刻是光刻裡的技術，它是7nm及以下芯片制造的核心的技術關鍵。本書綜合地介紹了極紫外光刻技術相關聯的各個重要方面及其發展歷程，不僅論述了極紫外光源、極紫外光刻曝光繫統、極紫外掩模板、極紫外光刻膠、極紫外計算光刻的技術內容，而且還討論了極紫外光刻生態繫統的其他重要方面。
2.本書特色
（1）本書是一本論述極紫外光刻技術的的專著，有關極紫外光刻技術許多的研發內容都有所介紹和討論。
（2）目前尚沒有一本中文版的有關極紫外光刻技術的專門論著或譯著，對於從事芯片領域的從業技術人員，這是一本非常及時且內容豐富的參考書。
（3）本書從內容上看新穎又全面，從形式上看詳實又精煉。

內容簡介

《極紫外光刻》是一本論述極紫外光刻技術的專著。本書全面而又精煉地介紹了極紫外光刻技術的各個方面及其發展歷程，內容不僅涵蓋極紫外光源、極紫外光刻曝光繫統、極紫外掩模板、極紫外光刻膠、極紫外計算光刻等方面，而且還介紹了極紫外光刻生態繫統的其他方面，如極紫外光刻工藝特點和工藝控制、極紫外光刻量測的特殊要求，以及對技術發展路徑有著重要影響的極紫外光刻的成本分析等內容。後本書還討論了滿足未來的芯片工藝節點要求的極紫外光刻技術發展方向。

作者簡介

哈利•傑•萊文森（Harry J.Levinson)，國際光學工程學會（SPIE）會士，HJL Lithography 的獨立光刻顧問和首席光刻師，專注於光刻領域多年。曾在Sierra Semiconductor和IBM擔任過職位。曾將光刻應用於許多不同的技術，包括雙極存儲器、64MB和256MB DRAM開發、專用集成電路芯片制造、磁記錄薄膜磁頭、閃存和先進邏輯芯片等。曾數年擔任美國光刻技術工作組主席，參與制定了《國際半導體技術路線圖》中有關光刻技術的章節。他是硅谷首批SVG-5倍步進式光刻機的用戶之一，也是248nm、193nm和極紫外光刻的早期參與者；撰寫的著作還有：《光刻工藝控制》《光刻原理》，擁有70多項美國專利。

高偉民，阿斯麥公司（ASML）中國區技術總監，資深的光刻技術專家。獲浙江大學光學工程學士學位和比利時魯汶大學物理學碩士、博士學位，先後就職於比利時微電子研發中心（IMEC）和美國新思科技（Synopsys）。專注光刻技術研發，浸潤先進光刻技術研發20年，參與了從0.13μm到5nm節點的多世代芯片光刻技術開發，擁有15年極紫外光刻技術研發的豐富經驗。還在各種國際期刊和會議上發表了100多篇論文，擔任多個國際會議組委並多次作邀請演講。

第1章緒論
1.1 光刻技術的歷史背景/1
1.2 光刻技術的組成部分 /3
1.3 材料考量和多層膜反射鏡/4
1.4 一般性問題 /11
習題/12
參考文獻/12
第2章 EUV光源
2.1 激光等離子體光源/15
2.2 放電等離子體光源/28
2.3 自由電子激光器/32
習題/36
參考文獻/36
第3章 EUV光刻曝光繫統

第1章緒論
1.1 光刻技術的歷史背景/1
1.2 光刻技術的組成部分 /3
1.3 材料考量和多層膜反射鏡/4
1.4 一般性問題 /11
習題/12
參考文獻/12
第2章 EUV光源
2.1 激光等離子體光源/15
2.2 放電等離子體光源/28
2.3 自由電子激光器/32
習題/36
參考文獻/36
第3章 EUV光刻曝光繫統
3.1 真空中的EUV光刻/40
3.2 照明繫統 /45
3.3 投影繫統/47
3.4 對準繫統/52
3.5 工件臺繫統/53
3.6 聚焦繫統 /54
習題/55
參考文獻/56
第4章 EUV掩模
4.1 EUV掩模結構/60
4.2 多層膜和掩模基板缺陷/66
4.3 掩模平整度和粗糙度/71
4.4 EUV掩模制作/74
4.5 EUV掩模保護膜/75
4.6 EUV掩模放置盒/83
4.7 其他EUV掩模吸收層與掩模架構/85
習題/88
參考文獻/88
第5章 EUV光刻膠
5.1 EUV化學放大光刻膠的曝光機制/95
5.2 EUV光刻中的隨機效應/98
5.3 化學放大光刻膠的新概念/108
5.4 金屬氧化物EUV光刻膠/110
5.5 斷裂式光刻膠/111
5.6 真空沉積光刻膠/111
5.7 光刻膠襯底材料/113
習題/114
參考文獻/115
第6章 EUV計算光刻
6.1 傳統光學鄰近校正的考量因素/121
6.2 EUV掩模的三維效應/125
6.3 光刻膠的物理機理/133
6.4 EUV光刻的成像優化/135
習題/138
參考文獻/139
第7章 EUV光刻工藝控制
7.1 套刻/144
7.2 關鍵尺寸控制/149
7.3 良率 / 151
習題/155
參考文獻/156
第8章 EUV光刻的量測
8.1 掩模基板缺陷檢測/160
8.2 EUV掩模測評工具/163
8.3 量產掩模驗收工具/165
8.4 材料測試工具/168
習題/169
參考文獻/170
第9章 EUV光刻成本
9.1 晶圓成本 /173
9.2 掩模成本/181
習題/182
參考文獻/182
第10章未來的EUV光刻
10.1 k【能走多低/184
10.2 更高的數值孔徑/186
10.3 更短的波長/193
10.4 EUV多重成形技術/194
10.5 EUV光刻的未來/195
習題/195
參考文獻/196
索引

前言

我在撰寫《光刻原理》一書中有關EUV光刻的章節時曾面臨這樣的挑戰∶一方面想保留較多EUV光刻的關鍵內容，另一方面又必須控制章節的長度，以保證該書能全面地涵蓋光刻技術的所有主要方面。因此如果能有一本專門論述EUV光刻的著作會十分有用。盡管已經有幾本論述EUV光刻技術諸多方面的書籍，但它們通常是多個專家分別對各個主題撰寫章節，然後彙編成書。如果一本書裡每一章節的論述都來自同一個視角，一個晶圓廠光刻工程師的視角，我認為那會非常有益。
使EUV光刻機達到量產化要求，需要在光刻技術有關的幾乎各個方面進行大量的技術開發（也包括大量的基礎研究），其中包括設備、光刻膠、掩模板、量測和計算方法等方面。本書對這些主題都有所討論，但會著重論述EUV光刻技術在這些方面的獨特之處。我們假設讀者是熟悉光學光刻技術的，因為許多與EUV光刻相關的概念是從光學光刻技術演化而來並逐漸成熟的。
多年來，我很榮幸也很高興在EUV光刻技術方面曾與眾多傑出並充滿激情的工程師和科學家合作，其中許多來自 AMD、AMTC和 GF 等公司，還有其他合作伙伴來自Sematech、EUV LLC、INVENT和IMEC等。此外，與光刻設備或材料供應商的工程師、經理和管理層的互動也讓我受益匪淺。本書中的大部分內容來源於所列參考文獻中出現的同事和合作伙伴。我希望這本書是對他們辛苦工作的回饋。

我在撰寫《光刻原理》一書中有關EUV光刻的章節時曾面臨這樣的挑戰∶一方面想保留較多EUV光刻的關鍵內容，另一方面又必須控制章節的長度，以保證該書能全面地涵蓋光刻技術的所有主要方面。因此如果能有一本專門論述EUV光刻的著作會十分有用。盡管已經有幾本論述EUV光刻技術諸多方面的書籍，但它們通常是多個專家分別對各個主題撰寫章節，然後彙編成書。如果一本書裡每一章節的論述都來自同一個視角，一個晶圓廠光刻工程師的視角，我認為那會非常有益。
使EUV光刻機達到量產化要求，需要在光刻技術有關的幾乎各個方面進行大量的技術開發（也包括大量的基礎研究），其中包括設備、光刻膠、掩模板、量測和計算方法等方面。本書對這些主題都有所討論，但會著重論述EUV光刻技術在這些方面的獨特之處。我們假設讀者是熟悉光學光刻技術的，因為許多與EUV光刻相關的概念是從光學光刻技術演化而來並逐漸成熟的。
多年來，我很榮幸也很高興在EUV光刻技術方面曾與眾多傑出並充滿激情的工程師和科學家合作，其中許多來自 AMD、AMTC和 GF 等公司，還有其他合作伙伴來自Sematech、EUV LLC、INVENT和IMEC等。此外，與光刻設備或材料供應商的工程師、經理和管理層的互動也讓我受益匪淺。本書中的大部分內容來源於所列參考文獻中出現的同事和合作伙伴。我希望這本書是對他們辛苦工作的回饋。
許多人為這本書提供了寶貴資料，有的通過他們發表的文章和書籍，有的專門為本書友情提供圖表，特此感謝以下諸位提供並允許我使用他們的圖表∶
Dr. Bruno La Fontaine of ASML（圖1-1、圖1-3）； Mr. Kevin Nguyen and Ms.Shannon Austin of SEMI（圖1-7）；Mr. Athanassios Kaliudis and Mr. Florian Heinig of Trumpf GmbH（圖2-4）；Dr.Torsten Feigl of optiX fab GmbH（圖2-6）；Dr.Hakaru Mizoguchi of Gigaphoton，Inc.（圖2-8）；Dr.Igor Fomenkov of ASML （圖2-12）；Dr.Anthony Yen of ASML（圖2-13、圖4-25和圖4-26）；Dr.Patrick Naulleau of Lawrence Berkeley National Laboratory（圖2-14、圖4-18）；Mr. Toru Fujinami and Mr. Sam Gunnell of Energetiq（圖2-18）； Dr. Erik Hosler （圖2-25、圖2-28）；Dr. Winfried Kaiser of Carl Zeiss（圖3-4、圖3-5）；Dr.Yulu Chen of Synopsys，Inc.（圖3-7）；Dr. Sudhar Raghunathan（圖3-9）；Dr.Carlos A.Duran of Corning，Inc.（圖3-11、圖3-12）；Dr.David Trumper of MIT and Dr. Won-Jon Kim of Texas A&M University（圖3-17）；Dr. Obert Wood （圖4-6）；Dr. Uzodinma Okoroanyanwu of Univ. of Massachusetts（圖4-22）；Mr.Preston Williamson of Entegris（圖4-31）；Prof. Takahiro Kozawa of Osaka University（圖5-1）；Prof.Takeo Watanabe of Hyogo University（圖5-11）；Dr. Timothy Weidman of Lam Research， Inc.（圖5-23）； Dr.Lieve Van Look of Imec （圖6-13）；Dr.Peter De Bisschop of Imec（圖6-18）；Dr.Jan Van Schoot of ASML（圖7-5）；Dr.Yuya Kamei of Tokyo Electron Ltd.（圖7-7）；Mr.Masashi Sunako of Lasertee USA，Inc.（圖8-4）；Ms.Anna Tchikoulaeva of Lasertec USA，Inc.（圖8-5）；Dr. Klaus Zahlten of Carl Zeiss SMT GmbH（圖10-7）； and Dr. Vadim Vanine of ASML（圖10-12）.
後，我想感謝我的夫人勞瑞（Laurie），感謝她持久不變的耐心。

哈利·傑·萊文森
2020年8月

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