【HITACHI】如何解決EUV光刻膠CD-SEM測量高重復(fù)性和低收縮問題

EUV光刻膠在先進(jìn)半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用趨勢，隨著工藝尺寸縮小，需要高分辨率測量方案。日立提出了GT2000設(shè)備的新解決方案，結(jié)合低加速電壓（100V）和軟件優(yōu)化，以降低收縮并提高重復(fù)性。

密圖案的收縮問題突出，需采用低加速電壓（如100V）來最小化電子束損傷，確保測量可靠性。

評估使用EUV光刻膠晶圓（CAR型，膜厚22nm），在32nm間距圖案上進(jìn)行

傳統(tǒng)低加速電壓存在信噪比（S/N） trade-off，而GT2000通過優(yōu)化解決了這一問題

在300V加速電壓下的圖案樣本，作為基準(zhǔn)對比。文檔使用此樣本評估收縮和重復(fù)性，說明傳統(tǒng)條件的局限性。300V條件圖像質(zhì)量高但收縮較大，突顯了向100V優(yōu)化的必要性。

減少幀數(shù)可降低收縮，但會犧牲重復(fù)性。幀數(shù)減少是簡單優(yōu)化手段，但不足以平衡收縮和重復(fù)性，需更智能的解決方案

1幀方法收縮小，但信噪比低，驗證了需要RMA（隨機測量圖像采集）等新方法。RMA通過集成不同坐標(biāo)圖像來抑制單位面積輻照，從而維持圖像質(zhì)量并減少收縮。

文檔比較了100V和300V條件下的重復(fù)性，并引入SP Scan（掃描優(yōu)化）來改善。

100V條件下的重復(fù)性為0.13nm，低于300V的0.07nm。文檔解釋，低加速電壓導(dǎo)致邊緣峰值不穩(wěn)定，影響重復(fù)性。100V初始重復(fù)性較差，突顯了充電效應(yīng)問題，需掃描優(yōu)化。

300V是成熟方案，但不符合EUV薄圖案需求，襯托出100V優(yōu)化的必要性。

圖片10: SP Scan優(yōu)化效果圖片

SP Scan是重復(fù)性改善的關(guān)鍵，結(jié)合RMA后，100V方案全面優(yōu)于傳統(tǒng)條件。

CAR晶圓驗證了100V優(yōu)化的必要性，但需結(jié)合新解決方案。

MOR晶圓顯示更好的穩(wěn)定性，新解決方案對兩者均有效，增強了方案的通用性。

CAR和MOR結(jié)果：100V結(jié)合SP Scan和RMA，收縮大幅降低（CAR改善91%，MOR改善84%），重復(fù)性更優(yōu)。