Предельные возможности фотолитографии
•1. Известно, что ограничением получения минимальных размеров с помощью фотолитографии служит дифракция света. Минимальный размер определяется длиной волны используемого света.
•Длина волны видимого света 0,35 – 0,7 мкм; ультрафиолетового излучения (УФ) – 0,1 – 0,3 мкм.
•Таким образом, использование УФ позволяет получить с помощью фотолитографии минимальный размер D = 0,1
мкм !!!
•Для этого нужна проекционная фотолитография и тщательно спроектированная и изготовленная УФ оптика.
61
•Получить D< 1 мкм с помощью контактной фотолитографии практически невозможно изза размывания границы тени от фотошаблона.
Проекционная ФЛ
Проблемы, возникающие при проекционной ФЛ:
1)Абберации оптической системы
2)Жесткость конструкции
3)Устранение вибраций
62
2.Тепловое расширение маски и ИС.
•Коэффициент линейного расширения твердых тел x @ 2 10-5 1/К
•Пусть размер фотошаблона l = 150 мм, DT = 1 К (0С), тогда
•Dl = l x DT = 150 2 10-5 1 = 3 10-3 мм
•Dl = 3 мкм. Это недопустимо много!
•Необходима стабилизация температуры до 0.01 К в пределах фотошаблона (маски) и обрабатываемого объекта.
63
Электронная и ионная литография в
микроэлектронике.
•Рассеяние электронов в резисте и в ИС.
•dl может достигать 0,5 мкм.
•Электронный пучок с малой энергией Е = 5
– 10 кэВ трудно сфокусировать. При E > 100 кэВ растет рассеяние.
•Электронная литография достаточно широко применяется при изготовлении фотошоблонов на основе металлических пленок на стекле.
67
Ионно - лучевая литография обеспечивает предельно высокое разрешение (до
0.01 мкм (10 нм)).
При этом приходится решать ряд специфических проблем:
1)Ионная оптика
2)Управление пучком ионов или создание маски для пучка ионов.
3)Особая трудность – получение устойчивых моноэнергетических пучков ионов достаточной интенсивности.
69
Непосредственное генерирование изображений – установка ЭМ-5299
70