ИФМ РАН / Структура / Научные подразделения / Отдел 130 / Результаты / Создание элементной базы и исследования в области проекционной XEUV литографии

Создание элементной базы и исследования в области проекционной XEUV литографии

Проекционная литография экстремального ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения рассматривается мировым сообществом как базовая технология для массового производства интегральных схем с минимальным размером топологии 10-30 нм. На пути к коммерческому сканеру необходимо решить ряд проблем, главными из которых являются: источник излучения, удовлетворяющий требованиям по мощности и сроку бесперебойной работы, радиационно-стойкие высокоэффективные фильтры длинноволнового излучения, светосильные высокоотражающие асферические многослойные зеркала с точностью формы поверхностей на уровне 0.1-0.2 нм и чувствительные высокоразрешающие фоторезисты на XEUV область.

К основным физическим и технологическим результатам, полученным в ходе выполнения этого цикла работ можно отнести следующее:

• Детально изучено влияние микроструктуры пленок, шероховатости межслоевых границ и взаимной диффузия материалов, различных антидиффузионных слоев на коэффициенты отражения ряда наиболее перспективных пар материалов. Изучена и решена проблема компенсации стресса в многослойных структурах. В результате созданы признанные в мире технологии роста многослойных структур для длины волны 13.5 нм с рекордными коэффициентами отражения.
• Разработана технология изготовления свободновисящих ультратонких (толщиной до 50 нм при апертуре рабочей зоны 25´140 мм²) фильтров, обеспечивающих в 10-ки раз подавление длинноволнового (от ультрафиолетового до инфракрасного) излучения и пропускание излучения с длиной волны 13.5 нм на уровне 75-78%.
• На основе полиметилметакрилата получены фоторезисты для спектральной области 13.5 нм с чувствительностью до 2-3 мДж/см² .
• Разработана серия диагностических приборов для аттестации источников XEUV излучения в полосе пропускания, строго совпадающей с полосой пропускания литографической установки, а также для изучения влияния загрязнений и методов очистки оптики на коэффициенты отражения с чувствительностью лучше 0,1%.
• Разработан интерферометр с дифракционной волной сравнения, обеспечивающий аттестацию формы светосильных оптических элементов и волновые деформации сложных систем с точностью на уровне 0.2-0.3 нм. Разработаны физические методы коррекции формы поверхностей, в том числе и асферических, до уровня 0.5 нм от заданных. Эти работы позволили России войти в тройку стран, обладающих подобными технологиями, и заложили основу для развития в стране передовых технологий в области создания литографического оборудования нового поколения, оптических и рентгеновских микроскопов нанометрового разрешения, рентгеновских телескопов сверхвысокого разрешения и др.