使用标准湿法清洁从EUV掩模空白中去除纳米颗粒
摘要
准备好无缺陷掩模供应是将极端紫外线光刻(euvl)应用于32纳米半间距(hp)及更大的大批量半导体制造的关键挑战之一。根据itrs在2008年更新的数据，对于32纳米的惠普，需要去除的缺陷尺寸为25纳米。另一方面，在2008年发表的报告中，对于32纳米高压线和空间图案，euv掩模上吸收体缺陷的临界缺陷尺寸被描述为大约24纳米，这意味着必须去除具有相同尺寸的颗粒。在如此严格的缺陷要求下，清洁工艺必须发挥关键作用，以去除这些微小的颗粒缺陷。然而，由于缺乏薄膜保护，euv掩模清洗面临着与反射掩模结构、诸如钌(ru)覆盖层的新材料以及更频繁的清洗相关的独特挑战。因此，它必须足够温和，不会损坏euv掩模上的脆弱图案和表面，特别是非常薄的钌覆盖层。竞争的需求使得euv口罩清洁更具挑战性。
本文报告了使用灵敏度为80纳米的空白检测工具m1350对清洁相关问题的综合评估。在本文中，我们使用灵敏度为50纳米的新型空白检测工具m7360，将我们的努力扩展到更小的缺陷。
介绍
湿法清洗过程中残留在表面的小颗粒(所谓的添加剂)是扩展当前基于spm(硫酸和过氧化氢混合物)的清洗过程以满足euv要求的主要问题。为了应对这一挑战，我们评估了各种清洁工艺和化学物质的效果，并成功地在euv掩模坯体上实现了零清洁添加和100%的颗粒去除效率。这些数据是使用80纳米灵敏度的lasertec m1350获得的。今年，我们开始使用第二代检测工具 m7360对清洁性能进行评估，该工具在euv掩模坯件上的检测灵敏度为50纳米二氧化硅等效粒径缺陷。这种高灵敏度的检测工具使我们能够改进清洁过程，并认识到在清洁更小颗粒方面的进一步挑战，这些颗粒以前在m1350上是看不到的.在本文中，我们介绍了我们使用m7360和其他计量工具对较小颗粒的清洁性能和加法器分析的最新结果。
实验
本研究采用的清洗工艺基于标准的spm和sc1化学。我们选择了处理过程中带有颗粒和污染物的测试样品，以代表实际使用过程中更真实的口罩污染情况。为了量化清洁性能，使用清洁前后m1350和m7360的缺陷图计算清洁过程中的颗粒去除效率(pre)和加法器。在我们的指标中，pre定义为pre= (n1 - n2) /n1×100.这里，n1是处理过程中添加的粒子数，n2是n1中未移动的粒子数.另一方面，通过比较清洁前后的缺陷位置来计算清洁加法器。
用m7360标记一些缺陷，以表征缺陷尺寸和成分。用原子力显微镜(afm)测量高度，用扫描电子显微镜(sem)测量横向尺寸，用俄歇电子能谱(aes)测量成分，对缺陷进行表征。由于我们针对aes分析的缺陷尺寸非常小，因此我们通过仔细比较作为缺陷附近参考的光谱来确定缺陷成分。
结果和讨论
本节使用m1350和m7360评估了处理颗粒和清洁加法器的性能，以量化整体清洁性能。图1(a)中m1350测量的缺陷图分别显示了添加的处理颗粒和当前记录(por)清洗过程后的剩余颗粒。从这些评估中，我们得出结论，我们目前的por清洁工艺能够清洁50纳米的颗粒，并且没有大于80纳米的添加剂。然而，对于更小的缺陷，我们认为工艺加法器是当前por清洗工艺中需要解决的关键问题。
本节研究描述的下一步是我们在清洗后发现的添加物。表征的目的是确定加法器的来源，并开发减少它们的方法。图3显示了根据原子力显微镜图像确定的加法器尺寸(面积和高度)的散点图。
在分段测试中，整个清洗过程分为三个独特的步骤，并针对该步骤中使用的相应化学品对加法器进行评估。这三个步骤是spm化学，热去离子水冲洗和sc1化学过程。m7360测量的加法器图如图6所示.观察到最多的加法器是spm化学过程，其次是热水过程和sc1化学过程。这些结果表明，spm化学导致大多数加法器。
如前所述，我们确定加法器为no。1。 euv口罩清洁过程中的挑战。如上所述，我们将加法器源隔离为spm化学步骤。下一步是消除加法器。理想情况下，在运送到使用地点之前，人们希望过滤掉化学物质中的所有颗粒。我们解决加法器问题的方法是双重的；一种是通过过滤从spm化学品中去除颗粒，另一种是防止颗粒粘附在表面。事实上，我们通过改进过滤系统，在m1350检测的基础上，实现了大于80 nm缺陷的零加法器最终清洗。然而，基于m7360检查，相同的清洗过程产生了约60个尺寸小于80纳米的加法器。对于液体化学过滤来说，保持无颗粒是极其困难的，尤其是对于小颗粒。
结论
我们使用50纳米灵敏度的lasertec m7360检测系统研究了基于spm的清洁性能。发现当前的清洁工艺对于50纳米处理颗粒具有足够高的颗粒去除效率。然而，我们观察到许多小于80纳米的加法器。加法器的来源被确定为来自spm化学品的颗粒。我们认为过程加法器是第一个为euv口罩清洗。
本文已经采取了两种并行的方法来消除加法器:液体粒子过滤和过程优化来减轻加法器。我们已经证明了基于m7360检查可以实现一位数的加法器。
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本文报告了使用灵敏度为80纳米的空白检测工具m1350对清洁相关问题的综合评估。在本文中，我们使用灵敏度为50纳米的新型空白检测工具m7360，将我们的努力扩展到更小的缺陷。
介绍
湿法清洗过程中残留在表面的小颗粒(所谓的添加剂)是扩展当前基于spm(硫酸和过氧化氢混合物)的清洗过程以满足euv要求的主要问题。为了应对这一挑战，我们评估了各种清洁工艺和化学物质的效果，并成功地在euv掩模坯体上实现了零清洁添加和100%的颗粒去除效率。这些数据是使用80纳米灵敏度的lasertec m1350获得的。今年，我们开始使用第二代检测工具 m7360对清洁性能进行评估，该工具在euv掩模坯件上的检测灵敏度为50纳米二氧化硅等效粒径缺陷。这种高灵敏度的检测工具使我们能够改进清洁过程，并认识到在清洁更小颗粒方面的进一步挑战，这些颗粒以前在m1350上是看不到的.在本文中，我们介绍了我们使用m7360和其他计量工具对较小颗粒的清洁性能和加法器分析的最新结果。
实验
本研究采用的清洗工艺基于标准的spm和sc1化学。我们选择了处理过程中带有颗粒和污染物的测试样品，以代表实际使用过程中更真实的口罩污染情况。为了量化清洁性能，使用清洁前后m1350和m7360的缺陷图计算清洁过程中的颗粒去除效率(pre)和加法器。在我们的指标中，pre定义为pre= (n1 - n2) /n1×100.这里，n1是处理过程中添加的粒子数，n2是n1中未移动的粒子数.另一方面，通过比较清洁前后的缺陷位置来计算清洁加法器。
用m7360标记一些缺陷，以表征缺陷尺寸和成分。用原子力显微镜(afm)测量高度，用扫描电子显微镜(sem)测量横向尺寸，用俄歇电子能谱(aes)测量成分，对缺陷进行表征。由于我们针对aes分析的缺陷尺寸非常小，因此我们通过仔细比较作为缺陷附近参考的光谱来确定缺陷成分。
结果和讨论
本节使用m1350和m7360评估了处理颗粒和清洁加法器的性能，以量化整体清洁性能。图1(a)中m1350测量的缺陷图分别显示了添加的处理颗粒和当前记录(por)清洗过程后的剩余颗粒。从这些评估中，我们得出结论，我们目前的por清洁工艺能够清洁50纳米的颗粒，并且没有大于80纳米的添加剂。然而，对于更小的缺陷，我们认为工艺加法器是当前por清洗工艺中需要解决的关键问题。
本节研究描述的下一步是我们在清洗后发现的添加物。表征的目的是确定加法器的来源，并开发减少它们的方法。图3显示了根据原子力显微镜图像确定的加法器尺寸(面积和高度)的散点图。
在分段测试中，整个清洗过程分为三个独特的步骤，并针对该步骤中使用的相应化学品对加法器进行评估。这三个步骤是spm化学，热去离子水冲洗和sc1化学过程。m7360测量的加法器图如图6所示.观察到最多的加法器是spm化学过程，其次是热水过程和sc1化学过程。这些结果表明，spm化学导致大多数加法器。
如前所述，我们确定加法器为no。1。 euv口罩清洁过程中的挑战。如上所述，我们将加法器源隔离为spm化学步骤。下一步是消除加法器。理想情况下，在运送到使用地点之前，人们希望过滤掉化学物质中的所有颗粒。我们解决加法器问题的方法是双重的；一种是通过过滤从spm化学品中去除颗粒，另一种是防止颗粒粘附在表面。事实上，我们通过改进过滤系统，在m1350检测的基础上，实现了大于80 nm缺陷的零加法器最终清洗。然而，基于m7360检查，相同的清洗过程产生了约60个尺寸小于80纳米的加法器。对于液体化学过滤来说，保持无颗粒是极其困难的，尤其是对于小颗粒。
结论
我们使用50纳米灵敏度的lasertec m7360检测系统研究了基于spm的清洁性能。发现当前的清洁工艺对于50纳米处理颗粒具有足够高的颗粒去除效率。然而，我们观察到许多小于80纳米的加法器。加法器的来源被确定为来自spm化学品的颗粒。我们认为过程加法器是第一个为euv口罩清洗。
本文已经采取了两种并行的方法来消除加法器:液体粒子过滤和过程优化来减轻加法器。我们已经证明了基于m7360检查可以实现一位数的加法器。
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