台积电5nm的光刻方案浅析

搜索最新SoC解决方案
关于汽车电子...物联网...安全...音频...视频

news.eeworld.com.cn, Sept. 09, 2022 –

最近消息透露，台积电的 N5 节点的最小栅极间距为 51 nm [，沟道长度小至 6 nm 。如此紧凑的沟道长度需要在图案化过程中严格控制 CD，远低于 0.5 nm。可能的光刻方案有哪些？

EUV 曝光的模糊限制

最先进的 EUV 系统对于 51 nm 间距的选择有限。假设使用亚分辨率辅助特征（SRAF，一个理想的二值图像投影具有良好的 NILS（归一化图像对数斜率）和焦深；然而，模糊破坏了这一结果。强度调制因模糊而减弱。

图 1.模糊对 0.33 NA EUV 系统上 51 nm 间距图像的影响。高斯或指数模糊函数与无模糊图像卷积。这里只给出了相对模糊幅度。

不能期望模糊本身具有固定的量级，因为二次电子产率本身就是一个可变量。仅此一项就产生了大量可能的 CD。此外，电子模糊在本质上比高斯模糊更具指数性。这进一步恶化了影响，因为指数模糊累积了更多来自远离所考虑点的电子的贡献。

图 2. 指数与高斯模糊。指数模糊在较短距离处衰减得更快，而高斯模糊在较远距离处衰减得更快。

因此，随着 CD 变化很容易接近甚至超过 50%，EUV 曝光对于栅极图案化来说是不安全的，这需要公差<10%。High-NA 也有同样的问题。即使 NA 高达 1.0 的真空极限，图像仍然是模糊而不是波长/NA。