Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Программно-управляемое технологическое оборудование»

Вариант №6

Выполнил:

Студент гр. 990241

Журков А.О.

Проверил: Телеш Е.В.

Минск 2024

СОДЕРЖАНИЕ

1 Устройства проекционной системы электронной литографии с уменьшением изображения 10:1 3

2 Оборудование для климатических испытаний ИС 6

3 Ионный источник с индуктивно связанной плазмой для осаждения покрытий 12

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 16

1 Устройства проекционной системы электронной литографии с уменьшением изображения 10:1

Электронно-лучевая проекционная литография основана на экспонировании одиночного изображения больших размеров для получения копий шаблона с линиями субмикронной толщины. Шаблон изготавливается заранее методом сканирующей электронной литографии.

Электронные проекторы, служащие для переноса изображения на пластину, занимают особое место в электронолитографии. Существует два типа электронных проекторов: для переноса изображения с шаблона на пластину в масштабе 1:1 и для создания уменьшенного изображения перфорированной маски на пластине.

Работа электронного проектора, предназначенного для переноса изображения в масштабе 1:1, основана на фотоэффекте и переносе эмитируемых шаблоном электронов на пластину. Используемый шаблон аналогичен фотошаблону. Его рисунок выполняется на слое хрома, нанесенного на кварцевую подложку. Удаленные участки слоя образуют рисунок заданной структуры. Поверх слоя (маски) наносят сплошное покрытие из материала, обладающего фотоэмиссионной способностью (например, из палладия или йодида цезия). При ультрафиолетовом облучении обратной стороны шаблона фотоэмиссионный слой эмитирует только с тех участков, которые соответствуют просветам в хромовой маске. Таким образом, шаблон выполняет роль фотокатода. При работе с фотокатодами вакуум в прикатодном пространстве должен быть 10^-5 Па при полном отсутствии паров масла и органических веществ. В таких случаях с одного слоя фотоэмиттера можно получить до пятидесяти экспозиций.

Одним из положительных качеств проекционных систем является большая глубина резкости, составляющая примерно 100 мкм. Это компенсирует неплоскостность поверхности пластин, перекрывает ступеньки на оксидных пленках, позволяет использовать слои резиста различной толщины. Принципиальная схема электронного проектора показана на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Принципиальная схема электронного проектора, где:

1,2 - отклоняющая и фокусирующая катушки, 3 – УФ-излучение,

4 – фотокатод, 5 – пленка хрома, 6 – фотоэмиссионный слой,

7 – электроны, 8 – подложкодержатель, 9 – подложка

Подложкодержатель 8 является анодом проектора. Между фотокатодом и анодом создают электростатическое ускоряющее поле напряжением порядка 20 кВ, на которое накладывают однородное фокусирующее магнитное поле того же направления с помощью электромагнитной катушки 2. В пространстве между анодом и фотокатодом создается вакуум. При освещении фотокатода ультрафиолетовым излучением 3 происходит эмиссия электронов с тех участков фотоэмиссионного слоя 6, которые не закрыты непрозрачным хромовым покрытием 5. Электроны 7 ускоряются в электростатическом поле и фокусируются электромагнитным полем. Напряженность магнитного поля выбрана такой, чтобы плоскость катода отображалась на плоскость анода (подложки). Катушки 1, окружающие фокусирующий соленоид, позволяют отклонять изображение и представляют собой часть системы совмещения.

В системе с уменьшением изображения в качестве маски используется свободно подвешенная перфорированная металлическая фольга. Поток электронов, сфокусированный специальной электронооптической системой, проходит через маску и формирует на пластине ее четкое изображение меньших размеров. При десятикратном уменьшении маски могут быть сформированы поля диаметром 3 мм и получена ширина линий до 0,25 мкм. Схема установки приведена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Проекционная система с уменьшением изображения

Эти системы обеспечивают очень малые искажения и высокое разрешение по сравнению с системой 1:1, где достижение соответствующих высоких параметров является проблемой.