Deliverables and Services - IHP Microelectronics

2. Doppelbelichtungs-Technologie für
KrF-Lithografie mit Binär-Masken
Die Doppelbelichtungs- (DEL) und Doppelstrukturierungs-Lithografie
(DPL) sind zwei neue Lithografietechniken
zur Verbesserung des Auflösungsvermögens.
Der Kerngedanke beider Techniken ist die Aufteilung des
Layouts in zwei Masken, wodurch die Minimalabstände
auf dem Wafer verringert werden können. Bei der DEL
wird die Fotolackmaske in zwei Lithografieschritten
strukturiert. In der DPL nutzt man eine Hartmaske,
welche in zwei Lithografie- und Ätzschritten strukturiert
wird. Diese Techniken erweitern das Potenzial
der KrF-Lithografie. Die DEL und DPL können benutzt
werden um kritische Ebenen für Sonderanwendungen
zu integrieren, die eine Auflösungsverbesserung in der
130-nm-SiGe-BiCMOS-Technologie benötigen. Ergebnisse
der DEL mit der KrF-Lithografie (NA = 0,82) zeigen
für 100-nm-Strukturen mit 200 nm Pitch (Abb. 26)
ein akzeptables Prozessfenster mit 490 nm Fokustiefe.
Die Messung über den Wafer zeigt eine CD-Schwankung
≤ 7 nm (3 σ). Für DPL (Abb. 27) wurden aufgrund der
notwendigen Waferjustierung bei der zweiten Belichtung
CD-Schwankungen zwischen 10 – 15 nm erreicht.
Abb. 26: Doppelbelichtungslithografie (DEL) mit 100 nm
Strukturgröße und 200 nm Pitch.
Fig. 26: Double exposure lithography (Del) with 100 nm
pattern and 200 nm pitch.
A U S G E w ä H L T E P R O J E K T E – S E L E C T E d P R O J E C T S
2. double Exposure Technology for
KrF Lithography using Binary Masks
Double exposure- (Del) and double patterning lithography
(Dpl) are two new lithography techniques to
improve the resolution limit. the basic idea of both
techniques is to split the layout into two masks to
achieve smaller pitches for the final layout on the
wafer. In Del the resist mask is structured in two lithography
steps. the Dpl uses a hard mask which is
structured in two litho – etch steps. the application
of these techniques enhances the capability of the
KrF lithography. the Del and Dpl can be used for
the integration of critical layers in special applications
requiring resolution enhancement in 130 nm
SiGe BiCMoS technology. the results of Del with KrF
lithography (nA = 0.82) demonstrate an acceptable
process window with 490 nm depth of focus for 100
nm patterns with 200 nm pitch (Fig. 26). the wafer
printing results show a CD uniformity ≤ 7 nm (3σ).
For the Dpl (Fig. 27) a CD uniformity approximate of
10 – 15 nm was achieved due to the necessary wafer
alignment for the second exposure.
Abb. 27: 100-nm-Strukturen mit DPL strukturiert und in Silizium
geätzt.
Fig. 27: 100 nm pattern with Dpl structured and etched in
silicon.
A n n u A l R e p o R t 2 0 0 7