Lithographie EUV réduisant la consommation de 10 x
Un chercheur japonais propose une architecture qui réduit considérablement la complexité et la consommation d’énergie d’un système de lithographie dans l’ultraviolet extrême (EUV).
Selon le professeur Tsumoru Shintake de l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa (OIST), le projecteur à deux miroirs doté d’un système d’éclairage simplifié pourrait réduire la consommation d’énergie d’un facteur 10 par rapport au système actuel de projecteur EUV à six miroirs.
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La puissance est considérée comme le prochain défi majeur pour les systèmes EUV. Cette architecture nécessite une puissance d’éclairage EUV de 20 W pour une vitesse de traitement de 100 plaquettes par heure, ce qui réduit la consommation électrique totale du système à moins de 100 kW. Ce chiffre est à comparer aux technologies conventionnelles qui nécessitent souvent plus de 1 MW (1 000 kW) pour fonctionner.
« Cette configuration est d’une simplicité inimaginable, étant donné que les projecteurs conventionnels nécessitent au moins six miroirs réfléchissants. Elle a été rendue possible en repensant soigneusement la théorie de la correction de l’aberration en optique », a déclaré le professeur Shintake. « Les performances ont été vérifiées à l’aide du logiciel de simulation optique OpTaliX et il est garanti qu’elles sont suffisantes pour la production de semi-conducteurs avancés. »
L’architecture prend en charge une ouverture numérique (NA) de 0,2 avec un champ de 20 mm et une NA de 0,3 avec un champ de 10 mm, au lieu de la NA de 0,55 utilisée pour les systèmes à haute NA de pointe. Cela permet d’assembler le projecteur EUV dans une configuration de tube cylindrique similaire à celle d’un projecteur DUV, ce qui offre une stabilité mécanique supérieure et facilite l’assemblage et la maintenance.
La lumière EUV est introduite devant le masque par deux miroirs cylindriques étroits situés de part et d’autre du cône de diffraction, fournissant un éclairage normal moyen et réduisant l’effet 3D du masque.
La seconde concerne une nouvelle méthode pour diriger efficacement la lumière EUV sur les motifs logiques d’un miroir plat (le photomasque) sans bloquer le chemin optique. La limite théorique de résolution est de 24 nm avec un champ de 20 mm et un masque à surface courbe, la hauteur de l’outil peut être réduite à (OID) 1500 mm, ce qui permet d’obtenir une résolution de 16 nm. Cela permet de concevoir des puces de 7 nm et moins.
L’architecture de lithographie EUV est brevetée par l’OIST et conviendra à la production de puces de petite taille pour les applications mobiles ainsi qu’à la dernière technologie de chiplet, selon M. Shintake.
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