1.4 Преимущества литографии с высокой разрешающей способностью.
Производителей и потребителей приборов, изготовленных методами литографии с высокой разрешающей способностью, привлекают в основном улучшенные технические характеристики (повышенная рабочая частота, меньшая потребляемая мощность и т. д.), большая функциональная плотность и увеличенный выход годных приборов, что в свою очередь приводит к снижению стоимости и повышению надежности.
На современном этапе разработки электронолитографической технологии ее применение многократно подтвердило пригодность новых методов для улучшения основных характеристик приборов, но данных об увеличении выхода годных и повышении надежности пока получено недостаточно. В этом разделе будут рассмотрены технические преимущества; следующий раздел посвящен вопросам увеличения выхода годных и другим экономическим проблемам.
Глава 2. Типы приборов, наиболее подходящие для электронно-лучевой литографии.
Применение литографии с высокой разрешающей способностью оправданно для тех приборов, характеристики которых зависят от плотности размещения элементов и их размеров. На рис. 6 показаны примеры таких микроэлектронных приборов. Возможность создания поверхностного рисунка — металлических электродов, масок для ионного легирования и травления, межсоединений и т. д. с приемлемой разрешающей способностью означает, что размеры этих структур можно уменьшить и разместить их более плотно.
Поскольку большая часть потребляемой мощности для ЗУ и логических схем связана с зарядом емкостей прибора (P~fCV2), мощность можно уменьшить и облегчить проблемы перегрева и отвода тепла. Близкое размещение электродов уменьшает время переноса носителей через активные области приборов, а уменьшение длины межсоединений. приводит к сокращению времени распространения сигнала между приборами и меньшему его ослаблению.
Последние два эффекта ведут к уменьшению времени задержки распространения сигналов в приборах и цепях (тр). Следовательно, с повышением разрешающей способности снижается произведение мощности на задержку, являющееся важнейшей характеристикой приборов и схем. Уменьшение задержки распространения сигнала повышает верхний предел рабочей частоты. Изменения характеристик приборов, связанные с изменением критических размеров, можно определить с помощью масштабирования. Результаты такого анализа для МОП-полевых транзисторов представлены в работе [18].
Все размеры (в плане и по глубине) нового прибора (//) связаны с соответствующими старыми размерами (L) равенством L' = L/k, приложенное напряжение — £/' = =-U/k и уровень легирования области канала N'a = kN„.
При этих условиях сохраняется значение напряженности электрического поля в канале. Применяя указанные масштабные соотношения в соответствующих уравнениях для расчета рабочих характеристик МОП ПТ, выводят соотношения, приведенные в табл. 1. Например, произведение мощности на задержку при трехмерном масштабном пересчете (размеры в плане и по глубине) уменьшается пропорционально k~z, а верхний предел рабочей частоты возрастает пропорционально k.
