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要點(diǎn)總結(jié)：

隨著間距尺寸的減小，EUV 光刻面臨著電子模糊、隨機(jī)性和偏振的挑戰(zhàn)。
電子模糊導(dǎo)致的對(duì)比度損失約為 50%，顯著影響隨機(jī)波動(dòng)。
偏振效應(yīng)正日益成為一個(gè)令人擔(dān)憂的問(wèn)題，導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。

隨著間距的不斷縮小，電子模糊、隨機(jī)性和現(xiàn)在的偏振，都在 EUV 光刻中產(chǎn)生越來(lái)越強(qiáng)的影響。

隨著 EUV 光刻技術(shù)的不斷發(fā)展，目標(biāo)是越來(lái)越小的間距，新的物理限制不斷涌現(xiàn)，成為強(qiáng)大的障礙。長(zhǎng)期以來(lái)，隨機(jī)效應(yīng)已被認(rèn)為是關(guān)鍵挑戰(zhàn)，而電子模糊最近也得到了深入研究 [3]，現(xiàn)在偏振效應(yīng)正日益成為圖像質(zhì)量下降的一個(gè)令人擔(dān)憂的問(wèn)題。隨著行業(yè)向 2nm 節(jié)點(diǎn)邁進(jìn)，這些影響形成了一場(chǎng)完美風(fēng)暴，威脅著 EUV 印刷特征的質(zhì)量。模糊和偏振導(dǎo)致的對(duì)比度損失使得隨機(jī)波動(dòng)更有可能跨越印刷閾值。

圖 1 顯示了在 0.55 NA EUV 光刻系統(tǒng)上，18 nm 間距的偏振、模糊和隨機(jī)性的綜合影響。偶極子引起的衰減 [6] 被忽略，因?yàn)樗且粋€(gè)相對(duì)較小的影響。如果假設(shè)非偏振光 [5]，則對(duì)比度損失為 14%，但電子模糊對(duì)加劇圖像中的隨機(jī)電子行為的影響更為顯著（約 50% 的對(duì)比度損失）。總對(duì)比度損失是通過(guò)將偏振引起的對(duì)比度降低與電子模糊引起的對(duì)比度降低相乘得到的。

圖 1. 0.55 NA 13.5 nm 波長(zhǎng) EUV 光刻系統(tǒng)投影的 9 nm 半間距圖像。不包括圖像衰減。右側(cè)顯示了假設(shè)的電子模糊。中心處的隨機(jī)電子密度圖假設(shè)非偏振光（50% TE，50% TM）。假設(shè)使用 20 nm 厚的金屬氧化物光刻膠（20/um 吸收）。

邊緣“粗糙度”非常嚴(yán)重，足以被視為缺陷。隨機(jī)波動(dòng)跨越印刷閾值的概率不可忽略。隨著間距的減小，我們應(yīng)該預(yù)期這種情況會(huì)變得更糟，因?yàn)殡娮幽：挠绊懜訃?yán)重，以及非偏振光導(dǎo)致的對(duì)比度損失（圖 2）。

圖 2. 圖像對(duì)比度的降低隨著間距的減小而惡化。電子密度中的隨機(jī)波動(dòng)也相應(yīng)地變得更加嚴(yán)重。除了間距之外，使用的假設(shè)與圖 1 相同。

請(qǐng)注意，即使對(duì)于 14 nm 間距的情況，從 TE 偏振到非偏振導(dǎo)致的 23% 的對(duì)比度損失仍然小于電子模糊導(dǎo)致的對(duì)比度損失（約 60%）。隨著間距的不斷減小，偏振的影響將增加，同時(shí)模糊的影響也將增加。正如上述示例中提到的，盡管偏振被光刻界認(rèn)為是日益令人擔(dān)憂的問(wèn)題，但電子模糊導(dǎo)致的對(duì)比度降低仍然更為顯著。因此，我們必須預(yù)期對(duì) EUV 特征可印刷性和隨機(jī)圖像波動(dòng)的任何有用的分析都應(yīng)包含一個(gè)現(xiàn)實(shí)的電子模糊模型。

https://semiwiki.com/lithography/354401-a-perfect-storm-for-euv-lithography/

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