|
Оптическая литография объединяет в себе такие области науки, как оптика, механика и фотохимия. При любом типе печати ухудшается резкость края (рис. 1). Проецирование двумерного рисунка схемы ведет к уменьшению крутизны края, поэтому нужен специальный резист, в котором под воздействием синусоидально модулированной интенсивности пучка будет формироваться прямоугольная маска для последующего переноса изображения травлением или взрывной литографией.
Если две щели размещены на некотором расстоянии друг от друга, то неэкспонируемый участок частично экспонируется по следующим причинам:
1) дифракция;
2) глубина фокуса объектива;
3) низкоконтрастный резист;
4) стоячие волны (отражение от подложки);
5) преломление света в резисте.
Рис. 1. Профили распределения интенсивности в изображения для случаев контактной печати, печати с зазором и проекционной литографии.
Изображение неточечного источника в фокальной плоскости идеального объектива никогда не бывает истинной точкой, а распределяется в дифракционную картину диска Эйри. Таким образом, неэкспонируемый промежуток частично экспонируется дифрагировавшим и отраженным от подложки излучением. Из-за ограниченной селективности последующего процесса сухого травления резиста и подложки требуется получение рисунка с круглым профилем в относительно толстой
пленке. Вследствие внутреннего эффекта близости (дифракционные потери) изолированные экспонируемые линии облучаются недостаточно и должны экспонироваться с большей дозой (ведет к искажению изображений линий размером более 3 мкм или неэкспонируемых промежутков размером менее 3 мкм) или проявляться с потерей толщины резиста в неэкспонируемых промежутках.
Таким образом, задача фотолитографии заключается в том, чтобы обеспечить совмещение и воспроизвести в резисте двумерный рисунок фотошаблона с точностью в пределах ±15% от номинального размера его элементов и с 5%-ным допуском на требуемый наклон краев. Послойное совмещение приборных структур должно осуществляться с точностью не хуже ±25% от размера минимального элемента. Оценка влияния проекционной оптики и системы совмещения определяется суммой среднеквадратичных ошибок переноса изображения и совмещения. Ширина минимально воспроизводимых линий при этом считается равной 4-кратной точности совмещения.
Используемые в фотолитографии источники экспонирующего излучения бывают как точечными (лазеры), так и протяженными (ртутные лампы). Спектр излучения этих источников лежит в трех основных спектральных диапазонах:
- Дальний УФ от 100 до 200-300 нм;
- Средний УФ 300-360 нм;
- Ближний УФ от 360-450.
Существует 3 типа фотолитографических устройств:
1) теневого экспонирования;
2) проекционные с преломляющей оптикой;
3) проекционные с отражательной оптикой.
При теневом экспонировании шаблон, выполненный в масштабе 1: 1, находится в физическом контакте с подложкой или отдален от нее на несколько микрометров в случае печати с зазором. Главными недостатками контактной печати являются повреждения шаблона и ограниченная совместимость.
|
|
1. Александров Ю. М., Валиев К. А., Великов Л. В., Душенков С. Д.,
Махмутов Р. Х., Якименко М. Н. Применение трафаретных шаб- лонов в рентгенолитографии // Микроэлектроника.- 1986.- Т. 15,
№ 1.-С. 66-69.
2. Александров Ю. М., Валиев К. А., Великов Л. В. и др. Рентгено- чувствительные резисты для субмикронной литографии. Микро- электроника, 1983, т. 12, с.3-10.
3. Березин Г. Н., Никитин А. В., Сурис Р. А. Оптические основы контактной фотолитографии.- М.: Радио и связь, 1982.- 104 с.
4. Боков Ю. С. Фото-, электроно- и рентгенорезисты. - М.: Радио и связь, 1982.-136 с.
5. Борн М., Вольф Э. Основы оптики: Пер. с англ. - М.: Наука, 1970.- 855 с.
6. Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии /
Пер. с англ. В. А. Володина, В. С. Першенкова, Б. И. Подле- пецкого под ред. А. В. Шальнова.- М.: Мир, 1985.- 496 с.
7. Валиев К. А., Великов Л. В., Вернер В, Д., Раков А. В. Субмикронная контактная литография с трафаретными шабло- нами.- Электронная промышленность, 1983, № 1, с. 36-38.
8. Валиев К. А., Великов Л. В., Душенков С. Д. и др. Эффект фото- травления полимеров под действием вакуумного ультрафиолета. - Письма в ЖТФ, 1982, т. 8, вып. 1, с. 33-36.
9. Валиев К. А., Великов Л. В., Душенков С. Д., Махмутов Р. Х., Устинов Н. Ю. Новый метод исследования разрешающей способ- ности электроно - резистов с помощью субмикронной маски- шаблона, находящейся в контакте с резистом // Микроэлектро- ника.- 1982.-Т.II.- Вып. 5.-С.447-450.
10. Валиев К. А., Кириллов А. Н., Ковтун Б. Н., Махвиладзе Т. М., Мкртчян М. М. Оптимизационный метод коррекции эффекта близости в электронной литографии // Микроэлектроника.- 1987, - Т.6, - С.122-130.
11. Валиев К. А., Махвиладзе Т. М., Раков А. В. Кинетика процесса безрезистной литографии// Микроэлектроника.- 1986.- Т. 15, вып.
5.- С. 392-397.
12. Виноградов А. В., Зорев Н. Н. Проекционная рентгеновская литография.-Препринт / ФИАН СССР.-М., 1987.- № 104.- С. 1-35.
13. Деркач В. П., Кухарчук М. С. Электронная литография как эффективное средство для освоения субмикронных размеров элементов БИС. -Микроэлектроника, 1980, т. 9, вып. 6, с. 498-516.
14. Деркач В. П., Мержвинский А. А., Старикова Л. В. Метод коррек- ции эффекта близости в электронной литографии // Микро- электроника.- 1985 .-Т.14, вып. 6.-С.467-477.
15. Котлецов Б. Н. Микроизображения. Оптические методы получе- ния и контроля.- Л.: Машиностроение, 1985.- 240 с.
16. Никитин А. В., Никитина М. А., Сурис Р. А. Формирование изображения оптической системой в проекционной фотолитогра- фии. - Электронная промышленность, 1980, № 5, с. 27-32.
17. Попов В. К., Ячменев С. Н. Расчет и проектирование устройств электронной и ионной литографии.-М.:Радио и связь,1985. -128 с.
18. Селиванов Г. К., Мозжухин Д. Д., Грибов Б. Г. Электронно- и рентгеночувствительные резисты в современной микроэлектро- нике // Микроэлектроника.- 1980 .-Т. 9, вып. 6.-С. 517-539.
19. Тернов И. М., Михайлин В. В., Халилов В. Р. Синхронное излу- чение и его применение. - М.: Изд-во МГУ, 1980.- 276 с.
20. Уорд Р. Электронно-лучевая проекционная установка для созда- ния кристаллов СБИС с субмикронными элементами. - Электро- ника, 1981, т. 54, № 22, с. 52-60.
|
На уровень вверх
Купить