Субмикронная литография
Рефераты >> Технология >> Субмикронная литография

Сфокусированные ионные пучки для прямого (без шаблона) экспонирования резистов имеют ограниченное применение, так как размер поля экспонирования не превышает 1 мм2. При сканировании ионного пучка его отклонение происходит медленнее по сравнению с электронным пучком, а разрешающая способность объектива (МПФ) оказывается не лучше 1 мкм в кристалле 5´5 мм. В настоящее время ионные пучки используются в основном для ретуширования фотошаблонов. Другая область применения металлических ионных источников (таких, как Si или Ga) - имплантация в поверхностный слой ПММА толщиной всего 100 нм. Поскольку ионно-имплантированный резист устойчив к травлению в кислородной плазме, то изображение обращается и переносится в ПММА с помощью РИТ.

При исследовании разрешающей способности позитивных резистов в случае ионно-лучевого экспонирования понятие контрастности g используется для оценки характеристик скрытого изображения в резисте:

g=dR/dZ=(dR/dE)(dE/dZ) (30)

Первый сомножитель в правой части характеризует скорость проявления пленки, а второй - описывает распределение энергии Е по глубине Z. Хотя боковое рассеяние мало, контрастность ПММА не выше, чем при ЭЛ-экспонировании. Бро и Миллер установили, что g=2.2 как для протонов, поглощенных в ПММА, так и для электронов с энергией 20 кэВ. Пробег вторичных частиц составляет всего около 10 нм для 100-кэВ Н+ и около 500 нм для 20-кэВ электронов.

Дополнительная область применения ионно-лучевого экспонирования - отверждение резистов ДХН и ПММА для реактивного ионного травления или других применений в качестве маски. При ионной имплантации В, Р или As резист со скрытым изображением работает как барьерный слой.

Ионно-лучевое экспонирование является идеальным в том смысле, что для него прямое и обратное рассеяния пренебрежимо малы, а радиационные повреждения в кремниевой подложке практически отсутствуют, так как ионы в основном не проходят сквозь слой резиста. Поскольку ионы очень эффективно передают в резист энергию, то чувствительность резиста не является решающим фактором для производительности, которую в данном случае обеспечивают подбором подходящего высокоинтенсивного источника ионов, термостабильного шаблона и высокой точностью совмещения (± 0.1 мкм).

Заключение.

В табл. 5 приведены результаты сравнения всех типов экспонирующего оборудования и используемых в нем шаблонов. Доминирующим является УФ-экспонирование, за ним следует электронно-лучевое. Для рентгеновского и ионно-лучевого экспонирования необходим еще один этап усовершенствования. Реально ширина экспонируемой линии примерно в 4 раза превышает точность совмещения.

Если размер элементов рисунка превышает 1 мкм и требуется большой объем производства однотипных изделий, то пригодны 1´-зеркальные сканеры, имеющие высокую производительность и достаточную точность совмещения. Ниже 1-мкм барьера и примерно до 0.6 мкм конкурируют установки пошагового экспонирования с преломляющей оптикой (5´-объектив для экспонирования на длине волны 365 нм) и установки пошагового экспонирования со сканированием. При изготовлении 1´-шаблонов возникают серьезные проблемы, такие, как дефектность и невозможность выдержать размеры на всей поверхности (250´250 мм) стеклянной пластины. Сделана попытка расширить возможности оптической литографии на диапазон размеров 0.6-0.3 мкм с помощью отражательных установок пошагового ДУФ-экспонирования с 3-5´-уменьшением. Что касается размеров менее 0.3 мкм, то массовое производство схем памяти обеспечивается печатью с зазором с применением либо рентгеновских, либо электронных пучков. Электронные пучки применяются для изготовления традиционных заказных схем и комплектов шаблонов для всех остальных видов экспонирования.

Таблица 5. Сравнение экспонирующего оборудования

и соответствующих ему шаблонов и резистов.

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

Минимальный размер

1

2

3

4

4

5

4

3

3

Регистрация

1

2

3

3

3

4

3

2

4

Производительность

4

5

3

3

2

1

1

1

3

Стоимость и простота шаблона

2

2

3

4

4

3

1

1

1

Чувствительность к рельефу

2

3

3

3

2

4

4

4

3

Простота резиста и его стоимость

4

2

2

3

3

1

1

2

3

Стоимость оборудования

5

3

2

3

3

1

2

2

1

Простота управления

5

4

3

3

3

4

3

2

3

Восприимчивость к дефектам

1

3

4

4

5

4

4

4

3

Перспективы развития для субмикронной литографии

1

2

4

3

3

5

3

2

2

Общий балл

26

28

30

33

32

32

26

23

26

Место

4

3

2

1

1

1

4

5

4


Страница: