光刻系统利用光线在晶圆上创建数十亿个微小的结构,这些结构组成在一起就成了集成电路。但芯片制造商为了让更多结构集成在单个芯片上,实现更强更快的性能,就必须要用到EUV光刻机。然而在庞大的光刻机中,由于包含了生成光、投射光的过程,同时又要精细控制光线,自然也就需要一套复杂无比的光学系统。
EUV光学系统wei一指定供应商——蔡司
提到蔡司这个名号大家都不陌生了,小到眼镜镜片,大到医学显微系统,蔡司都有涉猎。就连市面上zui为精密的EUV光刻机镜片,也都是非蔡司莫属。蔡司提供的EUV光学系统主要由两部分组成,一部分用于照明系统,一部分为投影光学系统。
在照明系统中,来自光源的极紫外光通过分面反射镜,从而在光罩上提供合适的照明度。即便是这样一个简单的反射结构,也有15000个重达1.5吨的零部件构成。在投影光学系统中,则用到了六个超精密的反射镜,用于实现nm级别的成像,单个系统就需要约20000个重达2吨的零部件。
其实这类EUV所用镜头的制造流程并不复杂,主要分为铣磨、抛光、成型和镀膜四个步骤。但由于对镜面精度和反射率的要求极高,所以制造难度要远远超过常规的镜片,所以市面上也只有蔡司能有这样的实力。如果将单个EUV反射镜的镜面大小与德国国土面积等效的话,那么其中zui大的偏差也只有0.1毫米大小。
高NA EUV所需的光学系统
然而随着高NA(NA=0.55)系统的需求开始出现,EUV光学系统又迎来了新一轮的挑战。首先是在照明系统端,蔡司在0.33NA系统上使用了可驱动的分面反射镜,从而与NXE3400及之后的系统一样,在无传输损耗的情况下,做到20%的光瞳填充比例。而未来更低的光瞳填充比例也就意味着除了提高数值孔径外,还有降低k1这种提高分辨率的方法。
高NA EUV光学系统 / 蔡司