3.6. Искажение рисунка при экспонировании

Одной из основных причин искажения изображения является су­ществование зазора между подложкой и фотошаблоном. Зазор образу­ется в первую очередь вследствие того, что пластины кремния при термообработках (окислении, диффузии и т.д.) искривляются. Кроме того, между шаблоном и пластиной могут попасть частицы стекла, кремния, другие загрязнения; наконец, зазор может быть задан за­ранее, чтобы снизить уровень дефектности (так называемая фотолито­графия с микрозазором). Анализ дифракционных картин, возникающих из-за наличия зазора, сложен. Для простого случая, когда параллель­ный пучок света длиной волны лямбда падает на фотошаблон вида бесконечной непрозрачной полоски шириною 2а на прозрачном поле, причем шаблон отстоит от слоя фоторезиста на величину зазораh . Выражение для распределения интенсивности света в плоскости резиста сравнительно легко рассчитывается на ЭВМ. Если маскирующие участки фотошаблона выполнены из непрозрачной пленки хрома то дифракционная картина такова, что в светлой области распределение интенсивности света носит осциллиру­ющий характер, а в темной - монотонно затухающий (рис.3.2, сплошная кривая). При использовании транспарентных шаблонов, маски­рующие участки которых выполнены из полупрозрачной пленки окиси железа, распределение интенсивности осциллирует и ч области геометрической тени (рис.3.2, пунктирная и штрихпунктирная кривые).

Новые методы литографии

Уменьшение геометрических размеров ИМС способствует прогрессу микроэлектроники,так как позволяет увеличить степень интеграции, быстродействие и надежность схем, сокращает потреб­ляемую тли мощность.

Разработка и внедрение методов получения элементов все мень­ших размеров является одной из главных тенденций микроэлектроники.

Если проследить эволюцию минимального размера элемента, то можно заметить, что этот процесс имеет экспоненциальную зависи­мость (рис.4.1) на протяжении всех лет развития микроэлектроники. Поэтому с достаточной уверенностью можно предполонить, что в бли­жайшие года будет осуществлен переход к элементам с субмикронными размерами.

Контактная фотолитография, на которую до последнего времени опирается планарная технология, уже очень близка к своим теоре­тическим возможностям. При высокой плоскостности фотошаблона контактным методом удается получить линии шириной 0,8 мкм в ла­бораторных и 1,1 мкм в промышленных условиях, однако подобные достижения связаны с большими техническими затратами. В связи с этим в настоящее время уделяется большое внимание совершенство­ванию известных и разработке новых методов литографии.

Среди усовершенствованных методов фотолитографии можно выде­лить следующие:

- контактную фотолитографию с использованием гибких фото­шаблонов;

- фотолитографию с использованием глубокой ультрафиолетовой (ТУФ) области спектра;

- проекционную фотолитографию.

К новым методам можно отнести топографическую или лазерную литографию и неоптические методы, такие как:

- электронолитография;

- рентгенолитография;

- ионно-лучевая литография.