Trends | 會(huì)議記錄：第四屆國(guó)際先進(jìn)光刻技術(shù)研討會(huì)在成都閉幕
2020-11-30 14:18:16
11月6日，第四屆國(guó)際先進(jìn)光刻技術(shù)研討會(huì)在成都勝利閉幕，會(huì)議由中國(guó)集成電路創(chuàng)新聯(lián)盟和中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)主辦，中國(guó)科學(xué)院微電子研究所、中科芯未來(lái)微電子科技成都有限公司和中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所承辦，成都市雙流區(qū)人民政府和南京誠(chéng)芯集成電路技術(shù)研究院協(xié)辦，IEEE電氣和電子工程師協(xié)會(huì)提供技術(shù)支持。本次會(huì)議由Mentor、EDWARDS、GIGAPHOTON、漢拓光學(xué)材料、華虹集團(tuán)、JSR、沈陽(yáng)芯源、KLA、南大光電、PIBOND、全芯智造、SMEE、燕東微電子、ZEISS、Cymer、KEMPUR等國(guó)內(nèi)外企業(yè)提供贊助。來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、日本、荷蘭等世界各地眾多名企、廠商、科研機(jī)構(gòu)、高校的共500余名技術(shù)專家和學(xué)者參加了本屆大會(huì)。
會(huì)議開(kāi)始，大會(huì)主席、中國(guó)集成電路創(chuàng)新聯(lián)盟副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院集成電路創(chuàng)新研究院（籌）院長(zhǎng)葉甜春研究員，IEEE終身會(huì)士、SPIE & JSAP 會(huì)士、ALITECS公司資深經(jīng)理岡崎信次（遠(yuǎn)程），中共成都市雙流區(qū)委副書(shū)記李建分別致辭。中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)、COS & OSA & SPIE會(huì)士、浙江大學(xué)教授、現(xiàn)代光學(xué)儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉旭教授主持開(kāi)幕式。按照大會(huì)安排，在這兩天的時(shí)間里，來(lái)自斯坦福大學(xué)、ARCNL、長(zhǎng)存、長(zhǎng)鑫、華力、Mentor、ASML、ICRD、Nikon、Canon、微軟等公司機(jī)構(gòu)的特邀嘉賓分別就擬定的主題做了特邀報(bào)告，深入分析了光刻領(lǐng)域先進(jìn)節(jié)點(diǎn)最新的技術(shù)手段和解決方案，內(nèi)容豐富，包含先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算光刻技術(shù)、SMO、DTCO、EUV、工藝、量測(cè)、Deep Learning、光刻設(shè)備、材料等。
本次會(huì)議由于疫情的原因，部分國(guó)外嘉賓無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)參會(huì)，因此會(huì)議方開(kāi)通了線上互動(dòng)環(huán)節(jié)，除現(xiàn)場(chǎng)500余位參會(huì)者外，還有30余位國(guó)外演講嘉賓和組委會(huì)成員線上參會(huì)，進(jìn)行線上報(bào)告并與現(xiàn)場(chǎng)參會(huì)者進(jìn)行互動(dòng)。會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)也嚴(yán)格執(zhí)行成都疫情期間的管理方案，實(shí)行體溫監(jiān)測(cè)，發(fā)放口罩及消毒用品等措施。疫情并沒(méi)有削弱業(yè)內(nèi)對(duì)IWAPS的熱情，參會(huì)人數(shù)相比往屆會(huì)議有大幅提升。
近年來(lái)，中國(guó)集成電路蓬勃發(fā)展，基于這樣的形式，國(guó)際先進(jìn)光刻技術(shù)研討會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。IWAPS為來(lái)自國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體工業(yè)界、學(xué)術(shù)界的資深技術(shù)專家和優(yōu)秀研究人員等提供了一個(gè)技術(shù)交流平臺(tái)，參會(huì)者可以就材料、設(shè)備、工藝、測(cè)量、計(jì)算光刻和設(shè)計(jì)優(yōu)化等主題分享各自的研究成果，探討圖形化解決方案，研討即將面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。作為國(guó)際高端光刻技術(shù)研討會(huì)，其發(fā)言者均為特邀自光刻及其相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外資深專家，代表了其所在領(lǐng)域的國(guó)際先進(jìn)水平。報(bào)告內(nèi)容涉及廣泛，涵蓋了當(dāng)前的技術(shù)現(xiàn)狀、未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)以及面臨的挑戰(zhàn)等。該研討會(huì)旨在為與會(huì)者提供一個(gè)深入討論的互動(dòng)平臺(tái)，也為想要了解更多國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體業(yè)界動(dòng)態(tài)的研究者和工程師提供更多機(jī)會(huì)。
IWAPS已連續(xù)舉辦三屆，今年在成都舉辦第四屆。成都，在新中國(guó)成立初期就是國(guó)家四大電子工業(yè)基地之一，是我國(guó)中西部電子信息產(chǎn)業(yè)重要基地。這座新中國(guó)規(guī)劃的電子產(chǎn)業(yè)基地已經(jīng)走過(guò)了60余年的風(fēng)風(fēng)雨雨，為支撐我國(guó)的電子產(chǎn)業(yè)尤其是國(guó)防軍工電子產(chǎn)業(yè)做出過(guò)巨大的貢獻(xiàn)。成都的電子信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，擁有電子制造企業(yè)500余戶，聚集了英特爾、IBM、格羅方德等60余家世界500強(qiáng)和國(guó)際知名公司，從業(yè)人員60余萬(wàn)。此外，成都還擁有一批國(guó)家級(jí)電子類高校和科研機(jī)構(gòu)。作為中西部地區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)先城市，近兩年密集出臺(tái)相關(guān)政策，加快推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。目前，成都已形成了從集成電路、新型顯示、整機(jī)制造到軟件服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈條，正聚焦“一芯、一屏”攻堅(jiān)突破集群發(fā)展，積極創(chuàng)建“中國(guó)制造2025”國(guó)家級(jí)示范區(qū)。此次會(huì)議數(shù)百位行業(yè)專家齊聚一堂，共同把脈先進(jìn)光刻技術(shù)的發(fā)展節(jié)奏，為助推產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造指點(diǎn)迷津。
本次會(huì)議結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外光刻技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，以專業(yè)視角預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)，助謀集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并將為雙流區(qū)乃至成都市的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更為廣闊的發(fā)展思路，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更快更優(yōu)的提升。
以下是會(huì)議報(bào)告內(nèi)容：
來(lái)自斯坦福大學(xué)的H.-S. Philip Wong教授介紹了用于3D集成電路的材料與器件。自從60年前集成電路發(fā)明以來(lái)，我們見(jiàn)證了半導(dǎo)體技術(shù)如何從服務(wù)器到個(gè)人電腦和智能手機(jī)改變了我們的日常生活。半導(dǎo)體技術(shù)不僅在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面對(duì)人類起著至關(guān)重要的作用，而且影響著我們的生活，工作和娛樂(lè)方式。例如，這一至關(guān)重要的作用體現(xiàn)在使用高性能計(jì)算來(lái)找到治愈COVID-19的方法，以及用于遠(yuǎn)程辦公、電子商務(wù)的計(jì)算和通信技術(shù)。未來(lái)的電子系統(tǒng)將像過(guò)去的五十多年一樣，繼續(xù)依靠半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展并從中受益。三維集成是集成電路的主要技術(shù)方向之一。H.-S. Philip Wong教授將概述為實(shí)現(xiàn)擁有多個(gè)邏輯層和存儲(chǔ)層的單片3D集成芯片，我們還需要開(kāi)發(fā)哪些新材料和器件技術(shù)。推測(cè)如何將它們集成到未來(lái)的電子系統(tǒng)中，以及未來(lái)的3D集成電路需要怎樣的技術(shù)支持。
來(lái)自華為海思的Nan Fu介紹了用于12納米FinFET技術(shù)的基于圖形化工藝窗口的工藝設(shè)計(jì)聯(lián)合優(yōu)化技術(shù)。設(shè)計(jì)工藝聯(lián)合優(yōu)化可以通過(guò)平衡多層后道金屬層的工藝窗口來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)亞12 nm FinFET技術(shù)。從14nm到12nm節(jié)點(diǎn)，M2/M3金屬層的周期縮減使得低高度的6T標(biāo)準(zhǔn)單元得以實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)生出具有競(jìng)爭(zhēng)力的PPAC(power-performance-area-cost)。為了快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量提升，采用了謹(jǐn)慎的DTCO來(lái)權(quán)衡最具挑戰(zhàn)性的M2 / M3層與M1底層之間的圖案化工藝窗口，以及為新產(chǎn)品推出特殊的單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。歸功于基于圖案化工藝窗口的DTCO技術(shù)，12nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)在14nm批量生產(chǎn)后只多用了一個(gè)季度的開(kāi)發(fā)時(shí)間。華為與代工合作伙伴一起實(shí)現(xiàn)了具有競(jìng)爭(zhēng)力的PPA以及富有成本效益的子節(jié)點(diǎn)技術(shù)。
來(lái)自Mentor的Steffen Schulze介紹了如何通過(guò)Calibre Fab解決方案提供可預(yù)測(cè)的設(shè)計(jì)和工藝見(jiàn)解、加速良率爬坡。設(shè)計(jì)和工藝的交互是半導(dǎo)體領(lǐng)域研究的一個(gè)持續(xù)話題。在這個(gè)方向上我們?yōu)榇艘呀?jīng)探索了很長(zhǎng)時(shí)間，從開(kāi)始的為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)定義良好的規(guī)則以及為工藝變化定義控制限制從而確保集成電路良率，到現(xiàn)在我們擁有可制造性設(shè)計(jì)（design for manufacturing, DFM）和設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（DTCO）這樣的專門(mén)工作，以此來(lái)應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)-工藝交互中日益增長(zhǎng)的復(fù)雜性以及由此產(chǎn)生的缺陷模式。隨著我們不斷縮小特征尺寸并增加集成密度，集成電路的復(fù)雜性趨勢(shì)仍在繼續(xù)。在這項(xiàng)工作的中心，是要理解交互作用并確保在開(kāi)發(fā)階段涵蓋設(shè)計(jì)變更以及工藝變更。該演講將簡(jiǎn)要介紹DFM和DTCO方法。它將展示如何利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)版圖和設(shè)計(jì)分析結(jié)果、工藝模型和工藝參數(shù)以及良率和可靠性數(shù)據(jù)之間進(jìn)行聯(lián)合解釋，從而提供對(duì)復(fù)雜交互的新見(jiàn)解，并指導(dǎo)設(shè)計(jì)、工藝開(kāi)發(fā)和爬坡中的指導(dǎo)、調(diào)試和修正。我們將展示如何通過(guò)Calibre系列產(chǎn)品中廣泛的工具和應(yīng)用程序組合改善測(cè)試芯片的質(zhì)量，以及通過(guò)熱點(diǎn)預(yù)測(cè)并指導(dǎo)工藝調(diào)整從而幫助引入新產(chǎn)品。
來(lái)自ICRD的的Xuelong Shi介紹了快速準(zhǔn)確的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的反演光刻：使用基于物理的特征圖和經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的DCNN。反演光刻技術(shù)（Inverse lithography technology, ILT）旨在實(shí)現(xiàn)最佳的掩模設(shè)計(jì)，成而生成目標(biāo)圖形。由于巨大的計(jì)算資源需求和較長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間，ILT的全芯片實(shí)現(xiàn)仍然是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)全芯片級(jí)別的反演光刻技術(shù)，我們?cè)诒狙芯恐刑岢隽艘环N方法，能夠?qū)⑶皫讉€(gè)基于物理學(xué)的特征圖與經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DCNN)結(jié)構(gòu)相結(jié)合。他們的測(cè)試結(jié)果表明，這種方法可以使基于機(jī)器學(xué)習(xí)的反演光刻變得更加容易，快速和準(zhǔn)確。
來(lái)自AMEDAC的Xiaodong Meng介紹了在低k1光刻中透鏡像差對(duì)CD和位置的影響。在低k1光刻中，光刻分辨率接近光學(xué)衍射極限。對(duì)于如此精密的光刻工藝，透鏡像差的影響是需要關(guān)注和討論的。在圓形光瞳中，光刻透鏡的像差通常由Zernike多項(xiàng)式表示。從理論上講，偶數(shù)階Zernike像差主要引起圖形關(guān)鍵尺寸（CD）的變化，奇數(shù)階Zernike像差主要引起圖形位置的變化。他們?cè)诙喾N光刻參數(shù)下研究了光刻CD和位置的變化，例如數(shù)值孔徑（NA），照明光源分布，離焦和圖形周期。基于以上數(shù)據(jù)，報(bào)告全面討論了每項(xiàng)Zernike像差對(duì)圖形CD和位置的影響。有助于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)圖形CD和位置變化，以及針對(duì)實(shí)際光刻鏡頭進(jìn)行考慮像差的光學(xué)鄰近校正（OPC）。
來(lái)自Hitachi High-Tech的Masami Ikota介紹了用于先進(jìn)版圖的電子束量測(cè)，器件結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)有兩個(gè)方向，即縮小幾何結(jié)構(gòu)和三維結(jié)構(gòu)。當(dāng)幾何形狀繼續(xù)收縮，EPE(邊緣放置誤差)規(guī)格將變得嚴(yán)格。EPE主要由整體CD均勻性、局部CD均勻性和未對(duì)準(zhǔn)(misalignment)組成。對(duì)于EUV光刻，應(yīng)監(jiān)測(cè)缺陷的ppm-ppb水平，需要大量的量測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)于三維NAND等三維立體結(jié)構(gòu)，需要監(jiān)測(cè)高AR (>40)的底部CD或溝槽孔的傾斜。這些工藝難題要求測(cè)量工具具有高精度、高速度和高AR圖形可視化的特點(diǎn)。原子級(jí)的嚴(yán)密設(shè)備匹配和穩(wěn)定的設(shè)備運(yùn)行也是必不可少的。電子束量測(cè)工具必須滿足這些要求。在精度和匹配方面，除了硬件改進(jìn)外，還引入了“銳度特性均衡器”(Sharpness Characteristic Equalizer)對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行匹配。對(duì)于大量量測(cè)，用AI評(píng)估大視場(chǎng)成像。對(duì)于高AR圖形和不對(duì)準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)，可采用帶有自動(dòng)光束傾斜技術(shù)的高壓電子束量測(cè)工具。
來(lái)自YMTC的Dean Wu介紹了3D-NAND兩次Memory Hole刻蝕工藝的OVL測(cè)量。隨著3D-NAND閃存芯片存儲(chǔ)密度的不斷增加，堆疊的層數(shù)和總高度也在不斷增加；從而導(dǎo)致由于局部圖形設(shè)計(jì)不同而產(chǎn)生的應(yīng)力不匹配的問(wèn)題更嚴(yán)重和同樣也帶來(lái)了更高深寬比刻蝕制程。局部應(yīng)力不匹配將導(dǎo)致傳統(tǒng)的切割道位置套刻誤差(OVL)Mark不能再代表芯片內(nèi)部的OVL，更高的深寬比蝕刻制程也將導(dǎo)致更嚴(yán)重的傾斜。3D-NAND最具挑戰(zhàn)性的制程就是高深寬比Memory hole的刻蝕，在疊加高度增加的過(guò)程中Memory hole的刻蝕工藝可能會(huì)達(dá)到一些很難突破的瓶頸，因此在3D-DAND制程中引入了兩次Memory hole刻蝕的工藝，對(duì)于兩次Memory hole刻蝕的工藝，下層和上層連接處的OVL是最關(guān)鍵的也是最大的挑戰(zhàn)。但不幸的是，應(yīng)力和上層Memory hole的傾斜都會(huì)影響OVL測(cè)量。如何準(zhǔn)確地測(cè)量連接位置的OVL是兩次Memory hole刻蝕工藝的最關(guān)鍵的基本要求之一。這篇報(bào)告介紹一種光學(xué)測(cè)量方法，它可以直接測(cè)量device pattern在連接位置處的OVL，其精度與SEM OVL相當(dāng)，而且具有更快的量測(cè)速度。
來(lái)自CXMT的張君君介紹了使用YieldStar基于衍射的套刻測(cè)量的實(shí)時(shí)制程監(jiān)控。實(shí)時(shí)制程監(jiān)控(RTPM)是一種利用物理預(yù)測(cè)模型對(duì)半導(dǎo)體制造進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整的方法。這是一種快速、無(wú)損的制程偏移測(cè)量方法，它采用了來(lái)自YieldStar的基于衍射的套刻測(cè)量的輸入。預(yù)測(cè)模型由一個(gè)物理模型建立，該物理模型接收標(biāo)準(zhǔn)制造信息作為輸入。該預(yù)測(cè)能力已在一個(gè)制造環(huán)境實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證，對(duì)于層厚的預(yù)測(cè)差異小于3%。
來(lái)自HLMC的Dongyu Xu介紹了用于套刻誤差控制的CDSEM輔助光學(xué)測(cè)量。隨著半導(dǎo)體工藝的不斷革新，誤差控制已成為最關(guān)鍵和最具挑戰(zhàn)性的部分。先進(jìn)的技術(shù)節(jié)點(diǎn)需要更嚴(yán)格的光刻誤差控制，因此高階修正是一種作為抑制產(chǎn)品套刻精度的常見(jiàn)解決方案。而高階修正往往需要在曝光區(qū)域使用更多的測(cè)量和更多的目標(biāo)。此外，測(cè)量位置也會(huì)影響生成的套刻精度。由于技術(shù)的限制，基于圖像的套刻精度(IBO)只能測(cè)量放置在器件周圍劃線處的光柵目標(biāo)。目標(biāo)在某些區(qū)域可能分布不均勻，部分區(qū)域甚至都無(wú)法放置。本報(bào)告提出了一種利用CDSEM量測(cè)來(lái)補(bǔ)充IBO目標(biāo)缺失位置的新方法。該方法顯著恢復(fù)了IBO目標(biāo)缺陷處的誤校正，從而改善了產(chǎn)品套刻精度。
來(lái)自ARCNL的Joost Frenken介紹了極紫外光刻中的材料挑戰(zhàn)。通過(guò)借助精心設(shè)計(jì)的納米結(jié)構(gòu)可達(dá)到的極端性能，在13.5nm的極紫外波長(zhǎng)下進(jìn)行納米光刻變成了可能。納米光刻通常包含精心選擇的材料制成的超薄薄膜，例如鉬-硅多層鏡。在這篇演講中，演講者將簡(jiǎn)要介紹阿姆斯特丹納米光刻高級(jí)研究中心（ARCNL）進(jìn)行的相關(guān)研究，這些研究旨在為此類薄膜結(jié)構(gòu)的形成和表現(xiàn)提供基礎(chǔ)的分析，并著重于其表面與界面。演講者特別注意在沉積過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的原子尺度排列，作者隨后采用了原位掃描隧道顯微鏡（in-situ Scanning Tunneling Microscopy）進(jìn)行觀測(cè)。這篇演講將說(shuō)明ARCNL研究所所采取的方法。該研究所將基礎(chǔ)、學(xué)術(shù)風(fēng)格的科學(xué)直接與工業(yè)光刻相關(guān)的應(yīng)用前景相結(jié)合。
來(lái)自CEA Tech的Laurent PAIN介紹了RTO的良性循環(huán)——如何支持并推動(dòng)從材料到集成的技術(shù)發(fā)展。未來(lái)，在對(duì)移動(dòng)、通訊和健康的需求推動(dòng)下，微電子技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。這種新的生態(tài)環(huán)境推動(dòng)著半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)新的競(jìng)爭(zhēng)性技術(shù)，以制造符合社會(huì)期望的新器件，如能量收集、長(zhǎng)期可靠性和可持續(xù)發(fā)展。除了主要的IDM公司外，研究技術(shù)辦公室（Research Technology Offices , RTO）致力于開(kāi)發(fā)這些與未來(lái)社會(huì)模式相一致的新的差異化解決方案。出于對(duì)高生產(chǎn)率的關(guān)注，RTOs提供了開(kāi)發(fā)新的設(shè)備架構(gòu)或功能的可能性，與基于新的設(shè)備平臺(tái)和材料的新制造工藝的開(kāi)發(fā)相關(guān)的功能。本次演講通過(guò)嵌段共聚物定向自組裝(Block copolymer directed Self-assembly) 與CMP兩個(gè)在CEA-LETI環(huán)境中參與的研發(fā)合作項(xiàng)目，展示RTOs基礎(chǔ)設(shè)施的具有吸引力的關(guān)鍵內(nèi)容。在這兩個(gè)例子的基礎(chǔ)上，演講者將討論RTO需要堅(jiān)持和發(fā)展的內(nèi)容，以保持良性循環(huán)，推動(dòng)和加速產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，以造福社會(huì)。
來(lái)自ARCNL的Fred Brouwer介紹了雜化分子EUV光刻膠中的光子誘導(dǎo)反應(yīng)。光刻膠是光刻工藝的核心。目前的主流技術(shù)是利用紫外光（UV）進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)。對(duì)于下一代極紫外光刻技術(shù)（EUVL），材料已經(jīng)從化學(xué)放大紫外光刻膠中得到了改進(jìn)，但是這需要新的材料和機(jī)制來(lái)滿足靈敏度、特征尺寸和圖形質(zhì)量的整體要求。在ARCNL的光刻膠研究中，演講者團(tuán)隊(duì)將重點(diǎn)放在定義明確的無(wú)機(jī)/有機(jī)分子雜化材料上，這些材料有望將有機(jī)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)多樣性與無(wú)機(jī)核心的刻蝕抗性和EUV吸收率結(jié)合起來(lái)。本次演講將討論兩類分子的實(shí)例。在錫-氧籠狀化合物(tin oxo cage compounds)中，反應(yīng)來(lái)源于不穩(wěn)定的錫-碳共價(jià)鍵。然而，暴露在外的物質(zhì)不溶于水的偶聯(lián)反應(yīng)的細(xì)節(jié)仍然難以捉摸。含Hf、Zr和Zn的金屬氧簇（在Sonia Castellanos博士的監(jiān)督下研究）具有可交換的羧酸配體(carboxylate ligands)，具有很大的合成靈活性。反應(yīng)機(jī)理主要涉及自由基誘導(dǎo)丙烯酸酯單元的偶聯(lián)，產(chǎn)生EUV曝光后不溶的物質(zhì)。
來(lái)自Nikon的Masahiro Morita介紹了尼康的曝光、計(jì)量和檢測(cè)的集成解決方案。尼康一直在提供從半導(dǎo)體世界的新興階段使用的的4英寸晶圓到最新的邏輯/存儲(chǔ)器/微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）器件廣泛使用的半導(dǎo)體制造工具。對(duì)于先進(jìn)器件而言，無(wú)論是多重曝光技術(shù)還是EUVL技術(shù)，套刻精度都顯得尤為重要。EUVL具有的反射式光學(xué)器件，可以變形為DUV柵格。此外，可用于異質(zhì)和均質(zhì)集成的3D結(jié)構(gòu)制造的晶圓鍵合技術(shù)也會(huì)使晶圓柵格變形。至于改進(jìn)，特別是改進(jìn)產(chǎn)品上套刻（On-Product Overlay, OPO），對(duì)每個(gè)晶圓間和每個(gè)曝光區(qū)域間進(jìn)行密集測(cè)量成為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在另一方面，測(cè)量點(diǎn)的增加可能導(dǎo)致生產(chǎn)速率下降。因此，尼康新開(kāi)發(fā)了高密度測(cè)量工具，該工具具有高吞吐率，并且可以對(duì)掃描儀進(jìn)行離線測(cè)量以保持芯片生產(chǎn)速率。在本次演講中，演講者介紹了各種曝光工具和量測(cè)工具，這些工具可以通過(guò)前饋校正方案補(bǔ)償晶片形狀和曝光區(qū)域的各種變形，即使進(jìn)行密集測(cè)量也不會(huì)造成生產(chǎn)速率損失。同時(shí)，作者也將從切割設(shè)計(jì)到成熟設(shè)計(jì)的使用討論這些工具和檢查工具的適用性。
來(lái)自Canon的Keita SAKAI介紹了用于半導(dǎo)體大規(guī)模量產(chǎn)的納米壓印技術(shù)的性能改進(jìn)技術(shù)。納米壓印光刻制造設(shè)備利用成像技術(shù)，該技術(shù)涉及逐場(chǎng)沉積以及通過(guò)噴射技術(shù)將低粘度光刻膠沉積到襯底上進(jìn)行曝光。圖形化的掩模下降到流體（fluid）中，然后通過(guò)毛細(xì)作用（capillary action）迅速流入掩模中的浮雕圖形（relief patterns）中。在填充步驟之后，光刻膠在紫外線輻射下交聯(lián)，然后去除掩模，從而在襯底上留下有圖形的光刻膠。與光學(xué)光刻設(shè)備制作的圖形相比，這種技術(shù)能夠以更高的分辨率和更大的均勻度復(fù)制圖形。此外，由于該技術(shù)不需要大口徑透鏡陣列（array）和先進(jìn)光學(xué)光刻設(shè)備所需的昂貴光源，因此NIL設(shè)備實(shí)現(xiàn)了更簡(jiǎn)單，更緊湊的設(shè)計(jì)，可以將多個(gè)單元組合在一起以提高生產(chǎn)率。本報(bào)告討論了為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)對(duì)壓印光刻所進(jìn)行的改進(jìn)，特別是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和高精度套刻誤差所需的方法。
來(lái)自DNP的Shingo Yoshikawa介紹了使用多光束掩模寫(xiě)入器（MBMW）的5nm節(jié)點(diǎn)EUV掩模工藝研究。半導(dǎo)體行業(yè)一直在向更小尺度的圖形化轉(zhuǎn)變，但DUV光刻技術(shù)限制了圖形分辨率。因此，EUV光刻技術(shù)正在越來(lái)越多的關(guān)鍵芯片層中取代DUV光刻技術(shù)。基于5-7nm邏輯節(jié)點(diǎn)工藝的微處理器和高級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備的極紫外光刻（EUVL）商業(yè)化已經(jīng)從少數(shù)半導(dǎo)體芯片制造商開(kāi)始，預(yù)計(jì)將擴(kuò)展到其他從事尖端工藝的半導(dǎo)體制造商。光掩模制造技術(shù)是EUVL的關(guān)鍵技術(shù)之一，它對(duì)分辨率、精度和生產(chǎn)率提出了更高的要求。為了解決這個(gè)問(wèn)題，DNP安裝了一個(gè)多光束掩模寫(xiě)入器(MBMW)。該寫(xiě)入器配備了26.2萬(wàn)可編程光束，一個(gè)120Gb每秒的數(shù)據(jù)路徑，和一個(gè)空氣軸承（air-bearing）工件臺(tái)。該項(xiàng)工作對(duì)幾種類型傾斜形狀的曲線圖形進(jìn)行了評(píng)估，證明了MBMW的寫(xiě)策略對(duì)任何曲線圖形都是有用的，并討論了MBMW處理EUV應(yīng)用的能力。
來(lái)自Microsoft的Andy Chan介紹了他們?cè)贏zure中運(yùn)行OPC所學(xué)習(xí)到的經(jīng)驗(yàn)。越來(lái)越多的企業(yè)將光學(xué)鄰近效應(yīng)校正（OPC）作業(yè)提交到公共云上執(zhí)行，以獲取更多的計(jì)算資源，從而補(bǔ)充或者替換他們自己的硬件運(yùn)算設(shè)備。該報(bào)告將重點(diǎn)介紹我們團(tuán)隊(duì)從中所得到的經(jīng)驗(yàn)，以及Azure與主要EDA工具提供商（例如新思Synopsys）在云計(jì)算方面的合作。
來(lái)自Synopsys的Peng Liu介紹了EUV光刻中使用機(jī)器學(xué)習(xí)軟件和硬件進(jìn)行掩模合成的的報(bào)告。最近隨著機(jī)器學(xué)習(xí)算法方面的進(jìn)展，促進(jìn)了人工智在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。例如，圖像識(shí)別、自動(dòng)駕駛、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、虛擬個(gè)人助理等，這些人工智能的應(yīng)用都是由先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)軟件和硬件平臺(tái)推動(dòng)的。半導(dǎo)體行業(yè)的光刻工程師也在應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)解決計(jì)算光刻領(lǐng)域中的挑戰(zhàn)性難題。最近已有關(guān)于基于機(jī)器學(xué)習(xí)的三維掩模建模，光刻膠建模還有光學(xué)鄰近效應(yīng)校正的報(bào)道。各種人工智能的廣泛應(yīng)用，也促進(jìn)了機(jī)器學(xué)習(xí)軟硬件平臺(tái)的迅速發(fā)展。例如，谷歌、Facebook和微軟分別開(kāi)發(fā)了流行的開(kāi)源機(jī)器學(xué)習(xí)框架TensorFlow、PyTorch和CNTK。本報(bào)告展示的工作中探索了利用新的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行EUV掩模合成的可能性，并討論基于機(jī)器學(xué)習(xí)的掩模、光學(xué)及光刻膠模型的建立等。
來(lái)自ASML的Boer Zhu介紹了低K1 EUV中分辨率增強(qiáng)技術(shù)的仿真研究。對(duì)于5nm及以下的集成電路工藝節(jié)點(diǎn)，必須引入先進(jìn)的分辨率增強(qiáng)技術(shù)（RETs）來(lái)實(shí)現(xiàn)低k1 EUV。該工作探索了多種RETs，并使用計(jì)算光刻技術(shù)研究了它們對(duì)于邏輯電路接觸孔圖形產(chǎn)生的影響。研究的RETs包括增強(qiáng)型EUV 光學(xué)鄰近效應(yīng)修正（OPC），光源掩模協(xié)同優(yōu)化，光瞳填充率和相移掩模等。評(píng)估的工藝參數(shù)包括邊緣位置誤差、重疊工藝窗口、圖像歸一化對(duì)數(shù)斜率（NILS），局部線寬均勻性和NILS聚焦深度。仿真結(jié)果顯示，目前光刻方法若采用基于鉭的金屬吸收層的掩模難以為間距為40nm及以下的接觸孔圖形提供足夠的成像性能，而相移掩?？娠@著提高NILS和聚焦深度。該研究表明低k1 EUV應(yīng)該是多種RETs的組合技術(shù)，其中包括先進(jìn)的成像技術(shù)，OPC，高分辨率的光刻膠，先進(jìn)掩模甚至包括增強(qiáng)性的刻蝕技術(shù)。
來(lái)自武漢大學(xué)的Fei Peng介紹了基于人工期望版圖(artificial desired pattern)的掩模版優(yōu)化。作為補(bǔ)償圖像畸變的最有效方法，反演光刻技術(shù)（ILT）在計(jì)算光刻中得到廣泛使用。然而，ILT對(duì)晶片圖像的補(bǔ)償仍然受到低通濾波效應(yīng)的限制，高頻信號(hào)難以補(bǔ)償。本文研究了一種新的優(yōu)化算法并將其應(yīng)用于ILT。通過(guò)對(duì)目標(biāo)圖案上的高頻點(diǎn)進(jìn)行表征，并在這些點(diǎn)上添加額外的低頻信號(hào)，形成人工期望版圖。然后在優(yōu)化中使用人工期望版圖代替目標(biāo)版圖，以解決高頻信號(hào)對(duì)優(yōu)化的影響。仿真結(jié)果表明了該方法的優(yōu)越性，有效的提高了版圖的保真度。
來(lái)自HLMC的Xuedong Fan介紹了一種新穎的基于掃描電鏡圖像的先進(jìn)光刻工藝控制---提供快速反饋。光刻工藝工具的穩(wěn)定性是半導(dǎo)體器件制造的基礎(chǔ)。在光刻階段，采用了幾種工藝控制方法來(lái)驗(yàn)證并監(jiān)控每個(gè)單獨(dú)的工藝層。傳統(tǒng)的工藝控制包括對(duì)量測(cè)特征圖形進(jìn)行CDSEM（關(guān)鍵尺寸掃描電子顯微鏡）測(cè)量以及對(duì)器件特征圖形進(jìn)行光學(xué)檢查和DRSEM（缺陷審查掃描電子顯微鏡）。在這里，我們采用了一種新穎的PSD（工藝穩(wěn)定性診斷）解決方案，該方案使用CDSEM或DRSEM圖像對(duì)器件特征圖形提供了詳細(xì)的泊松圖分析。這樣既可以快速了解工藝行為，也可以確認(rèn)任何偏差的根本原因。在本文中，我們將討論焦深和最佳焦點(diǎn)的監(jiān)測(cè)以及像散和球面像差這樣的透鏡參數(shù)的診斷方法。我們描述了從高分辨率圖像中提取相關(guān)參數(shù)并為這些關(guān)鍵指標(biāo)建立自動(dòng)監(jiān)測(cè)的方法。
來(lái)自Cymer的Billy Tang介紹了用多焦點(diǎn)成像改善先進(jìn)3D NAND通孔層景深。改善景深（DOF）是改善工藝窗口的關(guān)鍵指標(biāo)。激光波長(zhǎng)的變化（中心波長(zhǎng)振蕩）主要影響色差，并且圖像形成是每個(gè)貢獻(xiàn)波長(zhǎng)圖像強(qiáng)度疊加的結(jié)果。Cymer創(chuàng)新了多波長(zhǎng)技術(shù)，即所謂的Multi-Focal Imaging（MFI），以改善通孔層的景深，這是先進(jìn)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品的關(guān)鍵瓶頸。該演講將討論改進(jìn)通孔景深的歷史技術(shù)以及針對(duì)可用用戶案例的MFI仿真。仿真結(jié)果表明，使用MFI可以顯著改善所選特征的景深。研究還發(fā)現(xiàn)，使用MFI技術(shù)時(shí)，SMO也是提高景深的關(guān)鍵技術(shù)。
來(lái)自IEEE IRDS的Mustafa BADAROGLU介紹了面向大規(guī)模生產(chǎn)的深度摩爾定律(More Moore)路線圖。我們生活在一個(gè)互聯(lián)的世界中，依賴高效節(jié)能的計(jì)算來(lái)獲取大量數(shù)據(jù)。在即使數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)之間無(wú)縫交互的要求下，這變得更具挑戰(zhàn)性。即時(shí)數(shù)據(jù)生成需要低功耗設(shè)備，這些設(shè)備必須能夠以低功耗即時(shí)生成數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)需要大量的計(jì)算，通信帶寬和內(nèi)存資源來(lái)生成所需的服務(wù)和信息。本次演講從國(guó)際器件和系統(tǒng)路線圖（IRDS）的角度，介紹了15年來(lái)主流/大規(guī)模生產(chǎn)（HVM）的邏輯器件的發(fā)展，使即時(shí)數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)的處理成為可能。本報(bào)告介紹了大數(shù)據(jù)，移動(dòng)性和云應(yīng)用程序在功率、性能、面積、成本（PPAC）方面面臨的挑戰(zhàn)與解決方案。
來(lái)自Gigaphoton的Toshihiro Oga介紹了通過(guò)光譜性能穩(wěn)定性和光脈沖展寬功能改善成像性能的技術(shù)。最新的ArF浸沒(méi)式光刻已被定位為滿足更嚴(yán)格的工藝控制要求的最有前途的技術(shù)。下一代光源最重要的功能是提高芯片產(chǎn)量。光源的關(guān)鍵要求之一是E95％帶寬，帶寬已成為提高工藝裕量和改善光學(xué)特性的更關(guān)鍵參數(shù)。較低的E95％帶寬能夠提高成像對(duì)比度，從而實(shí)現(xiàn)更好的分辨率和更好的更好OPE特性。同時(shí)改善的E95％帶寬穩(wěn)定性，能夠在晶圓上提供更好的CD均勻性。為了縮小CD特征尺寸，降低LWR/LER變得至關(guān)重要。此外，新設(shè)計(jì)的光脈沖展寬器（OPS）可以通過(guò)降低斑點(diǎn)對(duì)比度（SC）來(lái)降低LWR/LER。Gigaphoton一直在研究SC對(duì)E95％的敏感度以及空間對(duì)比度與時(shí)間對(duì)比度項(xiàng)的相關(guān)性，然后通過(guò)引入最新的OPS定義所需的SC。本次演講討論了ArFi光源的最新開(kāi)發(fā)狀況和性能。
來(lái)自KingSemi的Yonggang Xie介紹了KingSemi專注于光刻跟蹤工具在半導(dǎo)體行業(yè)的開(kāi)發(fā)和制造。機(jī)器型號(hào)：KS-FT300-110，是第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)的前道 Track已于2018年移至YMTC，KingSemi于2019年12月完成了i-line工藝驗(yàn)證。在驗(yàn)證期間，KingSemi得到了YMTC的大力支持，包括晶圓資源，機(jī)器時(shí)間，機(jī)器交叉驗(yàn)證，廠務(wù)設(shè)施，化學(xué)藥品，人力，專有技術(shù)，建議等。KingSemi獲得了與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相當(dāng)?shù)暮穸染鶆蛐?，缺陷性能也達(dá)到TEL長(zhǎng)期的水平。此外還掌握了顆?？刂?，如何減少粘附劑的濕顆粒，并制定了標(biāo)準(zhǔn)化噴嘴清潔程序等等。此后，kingsemi為不同的客戶設(shè)計(jì)和生產(chǎn)更多更先進(jìn)的涂膠顯影機(jī)，例如用于H 公司的第一個(gè)28nm BARC涂膠機(jī)，用于S公司的第一個(gè)14nm BARC涂膠機(jī)，用于G 公司的Krf Track和Arf Track，沉浸式涂膠顯影機(jī)也是KingSemi努力開(kāi)發(fā)的方向。KingSemi在今天部分中詳細(xì)說(shuō)明YMTC流程調(diào)整。
來(lái)自HLMC的Yiming Zhu介紹了用于先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)清洗勻膠顯影機(jī)的開(kāi)發(fā)和改進(jìn)。Clean Track的性能直接影響曝光圖案的外觀和均勻性，污染和缺陷控制對(duì)于提高先進(jìn)工藝的產(chǎn)量也起著關(guān)鍵作用。目前主流設(shè)備是國(guó)外公司提供的，技術(shù)壁壘正在逐步增加。國(guó)內(nèi)設(shè)備在28nm節(jié)點(diǎn)或以下沒(méi)有大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。華力與沈陽(yáng)芯源的技術(shù)合作著眼于環(huán)境顆粒缺陷，光刻膠的旋涂工藝以及線條結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性控制，以滿足先進(jìn)工藝的要求。在本次合作中，發(fā)現(xiàn)并解決了130多個(gè)軟件和硬件問(wèn)題。WPA，DPA和ICPMS數(shù)據(jù)提高了90％。與先進(jìn)的Clean Track相比，關(guān)鍵參數(shù)縮小到小于10％。工藝能力提高了兩倍，在某些方面可以超過(guò)進(jìn)口設(shè)備。目前，國(guó)內(nèi)KingSemi的Clean Track已成功完成28 nm節(jié)點(diǎn)技術(shù)測(cè)試并通過(guò)了產(chǎn)品良率驗(yàn)證。
來(lái)自ASML的Zhang Gary介紹了高速電子束計(jì)量和檢測(cè)實(shí)現(xiàn)的整體圖形應(yīng)用（Holistic Patterning Applications）。邊緣放置錯(cuò)誤（Edge placement error, EPE）是用于先進(jìn)邏輯和存儲(chǔ)器件的主要技術(shù)。需要將兩個(gè)相關(guān)層之間的EPE控制在設(shè)計(jì)間距的四分之一以下，以確保圖案保真度以及器件性能和良率。以邏輯設(shè)備縮放為例， EPE容限已從20nm節(jié)點(diǎn)的16nm縮小到3nm節(jié)點(diǎn)的6nm。總體EPE包括系統(tǒng)誤差（例如OPC，全局CDU和套刻誤差（overlay））以及隨機(jī)誤差（例如局部CDU和局部圖形放置誤差），其中局部CDU和局部圖形放置誤差是主要的原因，在典型的EUV圖形形成過(guò)程中，約占EPE總量的60％。這些隨機(jī)局部誤差表現(xiàn)出非高斯分布，這需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)3 sigma的大規(guī)模計(jì)量。本報(bào)告說(shuō)明如何將高速電子束計(jì)量技術(shù)用于大規(guī)模計(jì)量應(yīng)用，例如OPC，隨機(jī)感知的工藝窗口以及EPE預(yù)算細(xì)分和優(yōu)化。計(jì)量技術(shù)是大規(guī)模計(jì)量應(yīng)用的另一個(gè)新興領(lǐng)域，如高分辨率電子束檢查與計(jì)量應(yīng)用融合的最新趨勢(shì)所示。這是由于將缺陷發(fā)現(xiàn)和監(jiān)視范圍從傳統(tǒng)的硬缺陷擴(kuò)展到圖案保真度軟缺陷的需求不斷增長(zhǎng)。ASML正在與芯片制造商合作開(kāi)發(fā)整體圖形應(yīng)用（holistic patterning applications），并為EPE和缺陷計(jì)量，光刻優(yōu)化和圖案控制實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的硬件和軟件解決方案。
來(lái)自KLA的Bo Hua介紹了用于掩模檢測(cè)的寬光譜等離子光學(xué)晶圓缺陷檢測(cè)技術(shù)。隨著極紫外（extreme ultraviolet , EUV）光刻技術(shù)在7nm / 5nm節(jié)點(diǎn)大批量制造（high volume manufacturing , HVM）中的引入，需要一種全面的掩模檢測(cè)策略，以降低良率的風(fēng)險(xiǎn)。EUV掩模版有多種缺陷來(lái)源：真空系統(tǒng)引入的顆粒，霧度缺陷（haze defects）和其他顆粒污染物的潛在增長(zhǎng)。掩模缺陷源對(duì)良率的最終影響取決于缺陷在晶圓上的印刷情況。因此，需要結(jié)合基于晶圓和掩模版的檢測(cè)以完全確保掩模版質(zhì)量，特別是當(dāng)掩膜貼上保護(hù)膜（pellicle）而掩膜檢測(cè)光的波長(zhǎng)無(wú)法穿透此保護(hù)膜時(shí)。檢測(cè)印刷后的掩模版是否合格的方法稱為“掩模版印刷檢查”或簡(jiǎn)稱為“印刷檢查（print check）”。KLA的寬光譜等離子（Broadband Blasma , BBP）晶圓缺陷檢測(cè)系統(tǒng)提供了一系列波長(zhǎng)的寬光譜，提高了印刷在晶圓上的重復(fù)缺陷（repeater defect）的檢測(cè)靈敏度。KLA還開(kāi)發(fā)了新的檢測(cè)功能和算法，這些功能和算法可以降低噪聲，從而進(jìn)一步提高中重復(fù)缺陷的檢測(cè)靈敏度。本演講概述了使用BBP晶圓檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的掩模版印刷檢查方法。
來(lái)自CXMT的Yunsheng Xia介紹了先進(jìn)DRAM制造中可調(diào)波長(zhǎng)成像技術(shù)對(duì)OPO量測(cè)的改善。隨著先進(jìn)DRAM制程工藝節(jié)點(diǎn)的不斷縮小，對(duì)準(zhǔn)精度要求越來(lái)越高，對(duì)準(zhǔn)誤差對(duì)良率影響越來(lái)越大，這就需要對(duì)產(chǎn)品對(duì)準(zhǔn)（On-Product overlay, OPO）的量測(cè)更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定。在產(chǎn)品研發(fā)或者量產(chǎn)階段，工程師為了提高良率往往需要對(duì)制程工藝進(jìn)行調(diào)整。但是，overlay量測(cè)對(duì)工藝變動(dòng)很敏感，量測(cè)窗口可能會(huì)隨著工藝調(diào)整而偏移甚至消失。本報(bào)告介紹了最新的Archer 成像overlay量測(cè)設(shè)備上的一些功能，例如可調(diào)波長(zhǎng)光源（wave tuner, WT）和動(dòng)態(tài)對(duì)焦模式 (Dynamic Focus Mode, DFM) ，對(duì)先進(jìn)DRAM中某些關(guān)鍵層的overlay量測(cè)進(jìn)行優(yōu)化。使用WT功能，成像系統(tǒng)可以獲得更好的光源條件，使得擬合后overlay的殘差降低約60%，而且不同片/批晶圓的overlay量測(cè)結(jié)果更加穩(wěn)定。DFM可以使量測(cè)獲得更加準(zhǔn)確的焦面位置，從而提高量測(cè)的準(zhǔn)確性。不論是處于研發(fā)還是量產(chǎn)階段的產(chǎn)品，WT和DFM對(duì)于提高量測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性起到了關(guān)鍵的作用，而且量測(cè)過(guò)程中獲得的準(zhǔn)確性指標(biāo)圖、殘差-波長(zhǎng)曲線以及焦面偏移圖等結(jié)果可以為客戶提供更加全面的信息來(lái)判斷制程工藝的變化規(guī)律。
來(lái)自ICRD的Wei Yuan介紹了如何使用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的熱點(diǎn)預(yù)測(cè)顯著提高晶圓上的熱點(diǎn)捕獲率。在實(shí)際的掩模交付環(huán)節(jié)中，終端用戶通常會(huì)使用仿真工具來(lái)捕獲（capture）大量潛在壞點(diǎn)（hotspot candidates），這些潛在壞點(diǎn)可能出現(xiàn)在晶圓上。晶圓廠緊密的交貨期需要一種有效的方法來(lái)對(duì)這些潛在壞點(diǎn)進(jìn)行分類。傳統(tǒng)上，為了找到壞點(diǎn)，驗(yàn)證工具主要關(guān)注有限的參數(shù)，例如輪廓，局部對(duì)比度（contrast）以及從完整空間像（full aerial）和光刻膠信息中提取的參數(shù)。這種方法很難準(zhǔn)確地區(qū)分出高風(fēng)險(xiǎn)壞點(diǎn)（high risk hotspots），尤其是當(dāng)壞點(diǎn)數(shù)量很大時(shí)。相反，使用先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，基于圖像的Newron壞點(diǎn)預(yù)測(cè)是一種可以充分利用整個(gè)仿真圖像，以便為每個(gè)潛在壞點(diǎn)生成預(yù)測(cè)信息的工具和方法。Newron壞點(diǎn)預(yù)測(cè)能夠顯著減少所需的輸入信息量并提高壞點(diǎn)捕獲率。
來(lái)自Mentor的Qian Xie介紹了如何使用Calibre Wafer Defect Management和機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案減少系統(tǒng)缺陷。隨著半導(dǎo)體制造繼續(xù)向更先進(jìn)的技術(shù)節(jié)點(diǎn)推進(jìn)，設(shè)計(jì)和工藝中引入的系統(tǒng)性缺陷（systematic defects）已成為限制良率的重要因素。因此，識(shí)別和表征這些系統(tǒng)性缺陷變得越來(lái)越重要。設(shè)計(jì)系統(tǒng)的缺陷分析通常是通過(guò)結(jié)合在線檢查結(jié)果和物理布局（設(shè)計(jì)）信息來(lái)完成的。在整個(gè)流程中，從準(zhǔn)備檢查所關(guān)心的區(qū)域(care area) 到執(zhí)行系統(tǒng)性缺陷根本原因分析， EDA軟件的使用起著重要作用。尤其是將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)與OPC特征向量提取相結(jié)合，我們可以對(duì)晶圓上的難以成像的版圖進(jìn)行更精確的分析。本報(bào)告介紹了如何利用這些技術(shù)進(jìn)行工藝窗口檢查（PWQ），主要關(guān)注于我們?nèi)绾螆?zhí)行BFI至SEM下采樣，以及全芯片壞點(diǎn)預(yù)測(cè)以驗(yàn)證PWQ晶片上的潛在壞點(diǎn)，從而獲得準(zhǔn)確的工藝窗口，并辨別具有較高SEM缺陷命中率的系統(tǒng)性缺陷版圖。
來(lái)自ICRD的Xuelong Shi介紹了基于DCNN的SEM圖像輪廓提取的有效方法。SEM圖像輪廓提供了有關(guān)光刻質(zhì)量和能力的寶貴信息。諸如CD和光刻膠側(cè)壁角的幾何特性可以從SEM圖像輪廓中提取或估計(jì)。這些幾何屬性可用于OPC模型校準(zhǔn)，OPC模型驗(yàn)證和光刻壞點(diǎn)（hotspot）檢測(cè)。這項(xiàng)工作提出了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的SEM圖像輪廓提取方法。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DCNN)和自制的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集相結(jié)合，用于輪廓模型訓(xùn)練?；诟咝阅艿膱D像/特征表征以及硬件加速并行計(jì)算的顯著優(yōu)勢(shì)，該模型實(shí)現(xiàn)了高精度和實(shí)時(shí)的輪廓提取操作，更重要的是，它提供了區(qū)分并分離SEM圖像頂部和底部輪廓的能力。另外，該模型不但去除了冗余的邊緣，而且修復(fù)了由不完善的工藝和測(cè)量技術(shù)導(dǎo)致的局部不連續(xù)性（local discontinuity）。
來(lái)自CUMEC的Zengzhi Huang介紹了如何在180nm節(jié)點(diǎn)硅光子MPW平臺(tái)上進(jìn)行OPC初步開(kāi)發(fā)。硅基光子技術(shù)已經(jīng)成為各種應(yīng)用場(chǎng)景中的使能技術(shù)，例如通訊，數(shù)據(jù)中心互連，LiDAR，光學(xué)傳感和量子計(jì)算。但是，許多研究小組或Fabless公司都無(wú)法使用與CMOS技術(shù)兼容的硅光子器件的制造設(shè)施。多項(xiàng)目晶圓（MPW）服務(wù)將成為令他們滿意的解決方案。光學(xué)鄰近校正（OPC）在硅光子MPW平臺(tái)中至關(guān)重要。本報(bào)告介紹了CUMEC的180 nm節(jié)點(diǎn)硅光子MPW平臺(tái)上的OPC初步開(kāi)發(fā)工作。
來(lái)自JSR的Takanori KAWAKAMI介紹了面向5nm及5nm以下節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)光刻材料研究現(xiàn)狀。先進(jìn)的器件制造需要高性能的光刻膠，例如將小尺寸圖形從光刻膠轉(zhuǎn)移到襯底材料上。光刻正在將極紫外(EUV)技術(shù)應(yīng)用到器件制造中。EUV光刻目前正處于第一代大批量生產(chǎn)階段。它要求單次光刻可以實(shí)現(xiàn)半周期尺寸小于20納米的圖形制造，這正是圖形轉(zhuǎn)移非常具有挑戰(zhàn)性的原因。下一代EUV光刻技術(shù)需要進(jìn)一步提高光刻膠性能，例如分辨率、靈敏度和圖形粗糙度。因此，深入理解5nm及以下節(jié)點(diǎn)的光子和材料隨機(jī)效應(yīng)(photon and materials stochastic effects)是非常重要的。此外，在蝕刻襯底時(shí)還存在多種旋涂層(spin-on under layer)。因此，旋涂層材料在光刻膠相容性、反射率控制、平面化和刻蝕性能等方面的作用將日益重要。
來(lái)自PiBond的Sams Hsu介紹了用于半導(dǎo)體制造工藝的新型硅基材料。PiBond所生產(chǎn)的含硅基材料和平坦化的有機(jī)聚合物，主要應(yīng)用在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中。這些材料在光刻的領(lǐng)域中，作為光刻膠或底層材料(underlayers)，介電及光電等應(yīng)用，并最大化器件的功能。PiBond開(kāi)發(fā)新型硅基光刻膠材料，可實(shí)現(xiàn)高分辨率的圖像。目前PiBond已經(jīng)有一系列的材料被開(kāi)發(fā)用于兩個(gè)主要的應(yīng)用：一是作為直接可圖形化的硬掩膜(中間層)，二是作為直接可圖形化的材料。這兩個(gè)應(yīng)用可以提升生產(chǎn)能力(throughput)及降低制作成本。本報(bào)告將討論和總結(jié)在硅基光刻膠材料和光刻堆疊發(fā)展領(lǐng)域的最新成就，此外也概述了最新材料發(fā)展再其他相關(guān)的應(yīng)用。
來(lái)自3M的Garry Wang介紹了如何通過(guò)3M固化微離子交換樹(shù)脂床工藝處理PGMEA。隨著半導(dǎo)體技術(shù)節(jié)點(diǎn)的提升，無(wú)論是邏輯器件還是存儲(chǔ)器件，對(duì)生產(chǎn)制程中用到的液體中的金屬離子含量都提出了越來(lái)越高的要求。傳統(tǒng)的離子交換柱受限于流體動(dòng)力方面的因素，通常只能處理到ppb水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到目前先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)要求的ppt水平，即為ppb的千分之一。PGMEA溶劑是一種典型的用于溶解光敏聚合物的溶劑(major solvent)，其含有的任何金屬離子都會(huì)潛在的影響光刻制程，從而擴(kuò)散到功能性元器件中，降低其性能，良率或者使用壽命。在本研究中，SEMI標(biāo)準(zhǔn)2類等級(jí)的PGMEA原液通過(guò)3M金屬離子純化器去除金屬離子。3M金屬離子純化器采用3M固化微離子交換床技術(shù)建造，兩種樹(shù)脂類型可供選擇，一種基于強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，另一種基于氨基磷酸螯合樹(shù)脂。濾前和濾后液取樣測(cè)量二十種金屬離子濃度發(fā)現(xiàn)，單次通過(guò)3M金屬離子純化器，所有的金屬離子含量都有顯著下降，尤其是一些輕金屬離子，比如鈉和鉀。兩種樹(shù)脂類型的離子純化器的工藝條件和金屬離子去除效果在本文中都有討論。
來(lái)自FUJIFILM的TORU FUJIMORI介紹了如何減少EUV光刻中的隨機(jī)問(wèn)題。極紫外(EUV)光刻技術(shù)已經(jīng)準(zhǔn)備好在7nm及以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)中應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)EUV光刻的一個(gè)關(guān)鍵因素是EUV光刻膠材料的選擇，該材料必須具有15nm半周期以下分辨率，并且具有很高的靈敏度。然而，即使使用最新的EUV光刻膠，其性能仍然不足以滿足真正的大批量制造(HVM)的要求。其中一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題是隨機(jī)效應(yīng)導(dǎo)致的“缺陷”，如納米橋連或納米縮頸(nano-pinching)。本報(bào)告介紹了如何減少EUV光刻中的隨機(jī)問(wèn)題。
來(lái)自Technische Universit?t Ilmenau的Eberhard Manske介紹了基于針尖和激光的可替代性納米制造技術(shù)?？梢栽谄矫婧蛠喖{米級(jí)別的非平面上實(shí)現(xiàn)100毫米制造精度。近年來(lái)，越來(lái)越多基于AFM針尖或激光結(jié)構(gòu)化的方法作為新的光刻技術(shù)方案引起了人們的注意。但到目前為止該技術(shù)大多只展示過(guò)微米級(jí)別的精度，測(cè)量和定位能力是不夠的。目前伊爾梅瑙工業(yè)大學(xué)在這方面研究的焦點(diǎn)在于制造能夠在平坦甚至非平坦表面上進(jìn)行測(cè)量和構(gòu)造的儀器。新開(kāi)發(fā)的NFM-100納米加工機(jī) 為4英寸表面亞納米結(jié)構(gòu)的跨尺度AFM針尖和激光納米加工領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究提供了重要的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)?；诟呔鹊募す飧缮鎯x已經(jīng)具有20皮米的分辨率和亞納米再現(xiàn)性。它可以配備原子力顯微鏡頭和激光系統(tǒng)，這樣它就同時(shí)具備讀寫(xiě)的功能。本報(bào)告介紹了了NFM-100出色的功能以及一些納米制造技術(shù)，例如基于Fowler-Nordheim電子場(chǎng)發(fā)射的先進(jìn)掃描近端探針光刻、直接激光寫(xiě)入和紫外納米壓印光刻。
來(lái)自南方科技大學(xué)的Qi-Huo Wei介紹了基于等離子元超掩模板的分子取向圖案化?？刂品肿尤∠蚴侵圃焖幸壕骷闹匾襟E。特別是基于液晶的平面光學(xué)元件、刺激響應(yīng)彈性體和可編程折紙的獨(dú)特功能都依賴于空間上不均勻的分子取向。在這次演講中介紹了一種新的圖案化技術(shù)，通過(guò)使用等離子元超掩?？梢詫⒎肿优帕谐蓭缀跞我獾膬删S和三維的指向矢場(chǎng)。不同于傳統(tǒng)的只在光強(qiáng)度上產(chǎn)生空間調(diào)制的光掩模，等離子元超掩?？僧a(chǎn)生光強(qiáng)度和偏振方向的空間調(diào)制。報(bào)告將展示由這種等離激元掩模板圖案化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一些應(yīng)用，例如具有高效率，高品質(zhì)的平面光學(xué)元器件。
來(lái)自復(fù)旦大學(xué)的Shisheng Xiong介紹了結(jié)合嵌段共聚物定向自組裝光刻技術(shù)和雙重圖案技術(shù)的亞10納米高分辨率圖案技術(shù)。半導(dǎo)體器件的持續(xù)小型化需要光刻技術(shù)的發(fā)展，從而能夠高密度的制造具有高均勻性的超小特征圖形。本報(bào)告介紹了通過(guò)嵌段共聚物(BCPs)定向自組裝(DSA)光刻技術(shù)和自對(duì)準(zhǔn)雙重圖案化技術(shù)相結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)了光刻圖案的間距縮放和產(chǎn)生超高密度特征。首先，使用高χ-嵌段共聚物定向自組裝技術(shù)形成線/空間圖案，將其用作生產(chǎn)mandrels的模板。然后使用連續(xù)滲入合成法合成在mandrels上的間隔層。通過(guò)移除mandrels，節(jié)距縮小，最終圖案的線寬約為5納米。
來(lái)自Chongqing University的Gaofeng Liang介紹了用于倏逝波干涉光刻的多層膜設(shè)計(jì)。由于傳統(tǒng)光刻系統(tǒng)只能利用傳播波，不能將攜帶掩模亞波長(zhǎng)細(xì)節(jié)的倏逝波傳送到光刻膠，其光刻圖形的分辨力只能達(dá)到照明波長(zhǎng)的一半。為了突破衍射極限并獲得更精細(xì)的圖形，近年來(lái)亞衍射光刻技術(shù)得到了大力發(fā)展。尤其是表面等離子體光刻被證明通過(guò)激發(fā)表面等離子體激元(SPPs)并與倏逝波耦合可以提高分辨力?；诖耍麄?cè)O(shè)計(jì)并驗(yàn)證了基于雙曲色散超材料多層膜結(jié)構(gòu)的超分辨光刻器件。但金屬的高損耗使得穿過(guò)多層膜后的場(chǎng)強(qiáng)降低了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，導(dǎo)致的曝光時(shí)間長(zhǎng)且圖形深度淺。因此，在實(shí)現(xiàn)超分辨光刻圖形的同時(shí)保持高透光率顯得尤為重要。這里，他們提出了一種新的基于一維全介質(zhì)光子晶體的光刻器件用于來(lái)產(chǎn)生深亞波長(zhǎng)光刻圖形。這種設(shè)計(jì)為超分辨率光刻提供了一種降低傳輸損耗、提高光能效率的新策略。
以下是會(huì)議精彩瞬間：
