聚焦先进光刻热潮，激发国际交流活力--第八届国际先进光刻技术研讨会成功召开

仪器信息网讯 2024年10月15日，第八届国际先进光刻技术研讨会（IWAPS 2024）在浙江嘉兴成功召开。本届国际先进光刻技术研讨会（IWAPS）由中国集成电路创新联盟、中国光学学会、国际光学工程学会（SPIE）主办；中国科学院微电子研究所和南京诚芯集成电路技术研究院有限公司承办；中国科学院大学集成电路学院、广东省大湾区集成电路与系统应用研究院、中国光学学会光刻技术专业委员会、浙江省产投集团有限公司、浙江芯晟半导体科技有限公司协办。仪器信息网作为大会合作媒体特对本届会议进行报道。

IWAPS 2024大会现场

国际先进光刻技术研讨会（IWAPS）是一个开放的学术交流平台，基于中国，辐射全球。在国际光刻专家的鼎力支持下，在全球企业、高校、协会等支持下，IWAPS已形成了涵盖光刻设备、工艺、检测和测量、掩模和材料、计算光刻、设计与工艺协同优化、新型光刻技术等主题的国际先进光刻交流平台。

部分参会人员合影

领导致辞

中国科学院大学教授、中国科学院微电子研究所研究员、SPIE会士韦亚一 主持开幕并致辞

中国科学院大学教授、中国科学院微电子研究所研究员、SPIE会士韦亚一主持开幕式并首先致辞。韦亚一表示，在充满不确定性的世界背景下，学术交流对技术创新尤其是图案化技术领域极为重要。为努力解决这些问题，中国集成电路创新联盟和中国光学学会主办 IWAPS，以促进学术和产业的交流与合作。前七届取得巨大成功，有来自全球的众多参与者，就先进光刻技术进行讨论且参会人数逐年增加。今年更是促成了 IWAPS 与 SPIE 的合作以推动相关技术发展和全球交流。最后向分享研究成果的嘉宾表示感谢和敬意，你们为研讨会带来了宝贵的知识财富。感谢合作伙伴和组织人员的支持，感谢大家的参加。

IWAPS会议主席、中国集成电路创新联盟理事长曹健林 致辞

IWAPS会议主席、中国集成电路创新联盟理事长曹健林分享了三点感受。首先，会议已举办八届，本届会议选址嘉兴南湖具有特殊意义，这里是中国共产党起航之地，让人感慨先辈们创建党的初心以及难以想象如今先进集成电路技术在此发展的景象，而会议的持续举办也表明国人在该领域的持续努力。其次，提到与SPIE建立合作关系，回忆起 SPIE 在科技界的影响以及过往经历，希望双方合作能成功，让更多国际友人参与。最后谈到当前世界面临一些经济困难，各个国家都在想办法克服，而中国特色的发展道路值得全球的经济学家研究探讨。我相信中国人民、中国科学家将用我们的实践来证明中国特色发展道路是有效的，我们也能够和发达国家迅速的缩小差距，走到全球技术发展的前列。

中国光学学会副秘书长、加拿大工程院院士、中国光学学会会士、美国光学学会会士、SPIE会士、美国激光学会会士顾波 致辞

中国光学学会副秘书长、加拿大工程院院士、中国光学学会会士、美国光学学会会士、SPIE会士、美国激光学会会士顾波谈到，国际先进光刻技术研讨会已成为先进光刻领域高校和研究机构间进行合作与学术交流的一个非常重要的国际平台。目前，中国先进光刻技术发展存在诸多限制和障碍。然而，这些挑战为该领域的研究人员提供了许多机会。希望大家能将个人研究与国家实际需求紧密联系起来，真正服务于中国集成电路产业的发展需求。我们还需要始终关注超精密、深紫外（DUV）和极紫外（EUV）光刻技术、人工智能辅助技术、GPU 加速技术等技术的最新发展。这些技术将有助于加速该领域的发展，尤其是人工智能技术。真诚希望与会专家们能够把握先进光刻技术的发展趋势，立足国情，放眼全球，在这个领域真正实现自身价值。历史表明，全球学术交流、思想碰撞是技术进步的重要推动因素和动力。希望国内外的科学家、工程师，尤其是年轻一代，能够继续交流思想，加强合作。

中国科学院微电子研究所副所长/研究员、中国科学院大学集成电路学院副院长李泠 致辞

中国科学院微电子研究所副所长/研究员、中国科学院大学集成电路学院副院长李泠说到，光刻技术在集成电路发展的历史上具有举足轻重的作用，光刻的精度不仅决定了最小的特征尺寸，更定义了摩尔定律的各个技术代，正是这些进步使我们从电气时代迈入信息时代，并逐渐走向智能时代。目前遵循摩尔定律的集成电路微缩已经面临挑战，晶体管的物理极限日益逼近，而人们对低功耗和高性能芯片的需求却愈加的迫切，这些为光刻技术的发展带来了巨大的压力。在这样的背景下，加强国际合作和学科交叉，共同推动光刻技术的进步，势必为人类的发展带来深远的影响。这次会议聚焦光刻技术前沿，为国内外半导体工业界和学术界提供了一个重要的交流平台，参会者围绕材料、装备、测量、软件和设计等主题分享研究成果，探讨图形化的解决方案，研讨即将面临的技术挑战，这对于促进国际交流，推动学科发展和产学研合作同样具有重要的意义。

中国科学院微电子所成立于1958年，是国内集成电路领域具有全链条布局的建制化的科研机构，我们始终聚焦于集成电路的器件和工艺技术，在微纳加工和光刻技术，特别是计算光刻领域里取得了一大批重要的成果。我们深知光刻技术对集成电路的关键作用，将继续加强该领域的研究，支持科学研究、人才培养和技术应用，同时也欢迎大家多多支持微电子所的发展。

IWAPS-2024程序委员会主席、FUJIFILM公司资深专家藤森 亨 致辞

IWAPS-2024程序委员会主席、FUJIFILM公司资深专家藤森 亨表示，IWAPS 2024 是一个非常出色的国际研讨会，他很感激。今年SPIE能够提供支持是一个很好的消息。SPIE也是全球范围内最大的光刻先进技术组织，它让 IWAPS 2024 更加国际化，并且这个合作在 2024 年看起来非常令人兴奋，会议期间氛围融洽且友好。还有很多参会者是年轻的研究人员，这是非常好的现象。最后，他对组委会和工作人员辛勤工作准备了这样一个很棒的研讨会表示感谢。

IWAPS-2024程序委员会主席、上海华力微电子有限公司技术专家周文湛 致辞

IWAPS-2024程序委员会主席、上海华力微电子有限公司技术专家周文湛感慨道，在过去几个月里，他审阅了许多演讲嘉宾提交的摘要，令人惊讶的是，今年我们收到了很多与 AI 相关的报告，为此程序委员会设立了 “AI 驱动计算光刻” 专题，这反映了行业向 AI 驱动的转变。AI 对各方面影响重大，而光刻中 AI 的整合有待变革以提升性能等。中国集成电路产业面临供应链挑战，特别是先进光刻领域资源受限，此时 AI 驱动的数据分析和优化则显得至关重要，需要各方协同努力。接下来几天会议将探讨图案化工艺多方面的最新进展，以实现芯片生产的创新，希望大家通过会议交流思想、规划未来，共同推动行业发展。

大会报告

报告人：Junjiang Lei (Seimens EDA)

报告题目：(KEYNOTE) Inverse Lithography Technology as State-of-Art Mask Synthesis Technology and Its Applications in High Volume IC Chip Production

反演光刻技术（Inverse Lithography Technology，ILT）是以硅片上要实现的图形为目标，反演计算出掩模版上所需要图形的算法。它已存在二十多年，已被应用于集成电路制造生产线。它在热点修复、工艺窗口增强和良品率提高方面展现出了价值。另外，计算光刻领域中的机器学习在掩模合成技术中也得到了蓬勃发展。

报告人：Toru Fujimori (Fujifilm)

报告题目：(KEYNOTE) Advanced photoresist development for stochastic reduction

2019 年，极紫外（EUV）光刻终于被应用于先进半导体器件的大规模制造（HVM）中。对于 EUV 爱好者和半导体行业来说，这是非常重要的一年。因为为了实现大规模制造而研究 EUV 光刻花费了很长时间，超过 30 年。然而，即使使用最新的合格 EUV 光刻胶材料，EUV 光刻胶材料的性能仍然不足以满足预期的大规模制造要求。其中小图案特征光刻的一个关键问题是随机性误差。

报告人：Guoqiang Yang (ICCAS)

报告题目：(INVITED) The Research and Development of Ultra-High-Resolution Resists

光刻胶是超高分辨率光刻的关键材料。随着半导体制造工艺的推进，光刻技术对光刻胶的性能要求变得越来越严格。光刻胶有众多性能指标，包括分辨率、灵敏度和粗糙度等。不仅要改进单个参数，还应使所有相关特性实现平衡优化。使用光分解猝灭剂以降低光刻图案的粗糙度、采用负性显影技术以提高图案分辨率并在显影过程中降低表面张力、利用非化学放大机制以避免化学放大光刻胶中酸扩散对图案粗糙度的影响等一系列研究手段能有效提高光刻胶整体性能。这些研究对最先进的光刻技术，特别是极紫外（EUV）光刻和电子束光刻具有重要意义。

报告人：Feng Luo (Nankai University)

报告题目：(INVITED) EUV Photoresist for Advanced 0.55NA Lithography

据介绍，罗老师采用钛和锆金属结合的异金属纳米团簇策略来研究它们的溶解性，评估各种显影剂的适用性和其在电子束和极紫外光刻中的性能以及研究其在图案转移中的抗蚀刻性。证明 R -4 在电子束光刻下低剂量时可获得 25 纳米的分辨率，在极紫外光刻下可获得 50 纳米的分辨率，灵敏度高达 19.7 毫焦 / 平方厘米。本研究为优化金属氧纳米团簇光刻胶的光刻性能提供了一种有效的异金属方法，有利于开发具有商业可行性的下一代极紫外光刻胶。

报告人：Feng Xu (Pibond)

报告题目：Resist and underlayers – recent developments in material, patterning and pattern transfer processes

报告提到，该团队开发了各种硅基光刻胶材料和广泛的底层材料。这些材料被应用于从传统光刻、极紫外光刻（EUVL）到纳米压印光刻（NIL）和电子束写入等各种图形化工艺中。纳米压印光刻工艺要选择合适底层材料。纳米压印光刻工艺在光子学应用中特别重要，例如超材料，可在基板上印刷具有复杂形状、尺寸和间距的图案。展示了创建超材料的图形化和蚀刻转移工艺。将对有底层和无底层时可实现的纵横比进行比较。同样提到了选择合适底层材料对光刻中光刻胶性能有较好扩展，特别是，在改善曝光宽度和线宽粗糙度方面的光刻胶性能。

报告人：Chunxiao Mu (HUST)

报告题目：Wiener-Padé Model for Lithographic Resist Modeling

光学邻近效应校正（OPC）是提高光刻图像质量的一项关键技术。其有效性和效率在很大程度上取决于精确的光刻胶建模。光刻胶的曝光和显影过程涉及复杂的非线性物理化学反应，这给光学邻近校正所需的快速精确建模带来了重大挑战。该团队提出了一种Wiener-Padé 光刻胶模型。通过各种实验，我们验证了该模型在准确性、通用性和速度方面均表现出色。所提出的光刻胶建模方法为当代半导体制造中的光刻建模和光学邻近校正的发展提供了巨大潜力。

报告人：Hong Xiao (ASML)

报告题目：(KEYNOTE) SEM signal enhancement of buried patterns and buried defects

通过在扫描电子显微镜（SEM）中去除低能（<100 电子伏特）二次电子（SE）和高能弹性背散射电子（EBSE）来获取增强的掩埋结构背散射电子（BSE）图像。SE 和 EBSE 来自样品表面，因此对掩埋结构成像和掩埋缺陷检测没有贡献。使用带有高通能量滤波器（EF）的电子束检测（EBI）系统对具有不同残留硅锗的 300 毫米全环绕栅极（GAA）纳米片（NS）结构进行成像。成功地证明了通过调整 EF 设置，可以改善掩埋硅锗的 BSE 成像，并且该技术可应用于其他掩埋结构成像和掩埋陷检测。

报告人：Yong Wang (Shanghai Advanced Research Institute)

报告题目：(INVITED) EUV actinic reticle inspection beamline at Shanghai Synchrotron Radiation Facility

上海同步辐射光源（SSRF）构建了一条新的光束线，专门用于极紫外光罩的光化检测。SSRF 可以产生稳定、纯净的 13.5 纳米波长的极紫外光，用于极紫外光罩缺陷的检测和检查。采用傅里叶合成照明和离轴区域平面成像来实现高数值孔径和高分辨率。利用暗场散射图案实现对光罩缺陷的高灵敏度检测。该光束线的设计目标是实现 30 纳米的光罩成像分辨率和 30 纳米的检测灵敏度。检测和检查模式集成在一个紧凑的腔室内，可以轻松切换。该光束线正在调试中，将于今年完成。

报告人：Xiaosong Liu (USTC)

报告题目：(INVITED) Hefei Light Source – the Low Energy Synchrotron Facility for EUV-Lithography Research

由中国科学技术大学国家同步辐射实验室（NSRL）建造和运行的合肥光源（HLS）是中国第一个专用同步辐射设施，也是目前唯一在真空紫外到软 X 射线区域进行优化的光源。HLS 有一个 800MeV 的储存环和 11 条光束线及 14 个终端站。其中四条可以提供波长为 13.5 纳米、窄带宽的明亮极紫外光。从实验方法的角度来看，HLS 拥有极紫外计量学、干涉光刻、相干衍射成像、共振软 X 射线散射、X 射线光电子能谱、光电离质谱等技术，以支持极紫外光刻领域的应用基础研究和技术开发。NSRL 还计划通过将电子束电流增加到至少 500 毫安并将电子束发射度降低到小于 10 纳米弧度来升级 HLS，以进一步提高极紫外光的亮度和相干性。通过这个计划，HLS 在不久的将来将定位为一个专用的极紫外同步辐射光源。

报告人：Byoungho Lee (Hitachi High-tech)

报告题目：(INVITED) MI’s new challenges and approaches

半导体器件开发分为 2D 和 3D，技术难度不断增加。为了克服这一问题，有必要引入新的结构和材料，半导体的各种工艺正在以各种方式发展。然而，这些各种尝试正在使产品开发时间变长，测量与检测（MI）对于工艺开发和高完成度的重要性正在增加。每个芯片制造商都在投入大量成本和时间来引入和应用 MI 工具则反映了这一点。然而，现有的MI 技术已经面临其局限性，即使是性能的轻微改进也需要开发成本和时间。需要改变MI的方向，以找到有助于器件开发的方法。

报告人：Qiang Wu (Fudan University)

报告题目：(INVITED) A SMO Software Designed for Today and Tomorrow’s High-end Integrated Circuit Manufacturing Processes

如今，集成电路产业已将光刻技术推向一维光学分辨率极限。22/14 纳米栅极光刻需要针对栅极 CDU/EL/MEF/DoF、OPE 和二维结构工艺窗口进行优化。集成电路产业严重依赖多重图形化技术。用于光刻的分解图案大多处于半密集和孤立间距范围，该范围具有最小的光刻工艺窗口，即 EL、DoF、MEF。未来的集成电路产业可能采用 45 度布线甚至曲线设计规则，以进一步降低成本并提高性能。晶圆厂效率的提升一直是持续努力的方向，这需要整合/改进光刻胶材料并对曝光工具采用更灵活的管理。

以上所有需求都需要光源 - 掩模交互优化（SMO）或光源优化（SO）。而这项技术早已从 14 纳米开始，为了进一步优化给定设计规则集的照明光瞳就被引入。这项技术加上对光刻工艺和设计规则的良好理解可以最大限度地利用成像能力。该团队独立开发的SMO 软件（CF SMO、CF SMO EUV），正可以满足上述需求。

报告人：Jiang Yan (NICIC)

报告题目：(INVITED) Thoughts Given to Optical Proximity Correction (OPC)

自 0.25 微米逻辑技术节点以来，光学邻近效应校正（OPC）已被大量使用，2000 年后不久，基于模型的 OPC（MB-OPC）被引入用于 90 纳米技术节点，并自此成为行业标准和光罩输出流程中不可或缺的一步。然而，那些具有现代 OPC 工艺经验的人常常觉得在建模准确性方面还有改进的空间，以便做出更好的预测。不幸的是，这仍然无法阻止recipe行数或补丁数量的大幅增加，它们变得更长并且需要更多的计算资源。我们知道，光学邻近效应基本上是由成像物理决定的，也就是部分相干成像，再加上一些光刻胶效应和更现代的掩模 3D 散射效应。虽然其中一些效应不容易放入紧凑的模型中，但仍然有方法获得良好的模型。报告提出了制作一种高效的 OPC 模型，可以使recipe行数减少一个数量级。

报告人：Xu Ma (BIT)

报告题目：(INVITED) Advanced Computational Lithography based on Information Theory

随着集成电路制造进入先进技术节点，计算光刻在突破光刻图像保真度的限制方面面临巨大挑战。该工作引入了一种信息论方法来探索先进计算光刻的图像保真度极限。建立了一个信息通道模型来描述掩模和印刷图像之间的信息传递，并讨论了扩展到包括极紫外光刻成像模型特征的方法。所提出的方法也可以应用于改进传统计算光刻技术的解决方案。

报告人：Kan Zhou (Shanghai Huali)

报告题目：(INVITED) Silicon Process Characterization Based on Massive SEM Contour Extraction and Hotspot Pattern Decomposition

随着半导体晶体管尺寸的缩小，工艺窗口变得更加有限。传统的检测无法通过芯片间比较的方法检测关键尺寸（CD）余量图案。一种基于最终阶段大量扫描电镜图像处理的新热点方案可以解决此类问题。可以使用高精度扫描电镜轮廓测量多个图案指标，包括线宽、间距、线端、端到端、PVB 等。总结指标排名并采样余量图案，然后根据样本对整体分布进行分解。最后，弱图案可以分为不同的类别，定义为系统性或随机性热点。