_Разное / TKЭT(ШПОРЫ) / 1 / 10(3)

10(3). Влияние дифракционных явлений на результаты фотолитографии

Одним из факторов, ограничивающих разрешающую способность литографии, является дифракция актиничного излучения

В условиях освещения подложки параллель­ным пучком света при зазоре между подложкой и шаблоном z мини­мальный размер определяется как

b_min=

где λ - длина волны актиничного излучения; z - зазор; h - толщина плен­ки фоторезиста

Дифракционные эффекты. Основным критерием, определяющим характер дифракционного перераспределения, является волновой параметр

P=(λz)^1/2/D

где D - размер элемента на фотошаблоне. Возможны три принципиально отличающихся случая дифракционного перераспределения интенсивно­сти излучения в зависимости от величины P.

Случай Френкеля (P<< 1) реализуется, когда размеры топологи­ческих элементов D достаточно велики, зазор z мал (например в услови­ях контактной литографии) и мала длина волны актиничного излучения (т.е. коротковолновое излучение - УФ, рентгеновское и т.п.). При этом ис­кажения формы топологического элемента за счет неравномерности распре­деления излучения оказываются минимальными (рис.6.4,а).

Переходный случай (P ≈ 1) характеризуется тем, что дифракцион­ная картина занимает всю область засветки, и искажения формы тополо­гического элемента достигают максимальных значений (рис.6.4,б).

Случай Фраунгофера (P >> 1) реализуется при малых размерах топологических элементов и большой величине зазора между фотошаб­лоном и подложкой. Максимальное искажение интенсивности засветки сопряжено с тем, что ее максимум располагается в центре окна (рис.6.4,в). В этом случае при фиксированных величине z и расходимости пучка света можно подобрать условия переноса изображения с незначитель­ными искажениями.

1. 2

3

a) б) в)

Рис.6.4. Дифракционное перераспределение интенсивности актиничного излучения в зависимости от значения волнового параметра:

а - случай Френкеля; б - переходный случай; в - случай Фраунгофера.

1 - шаблон; 2 - область засветки; 3 - пограничная область