Субмикронная литография презентация

Содержание

Тенденции развития: уменьшение размера элемента (топологической нормы) Lg - длина затвора Xj - толщина легированных областей Xox - толщина подзатворного диэлектрика Топологическая норма - полуширина линии и пространства между линиями

Слайд 1Субмикронная литография
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
(ТУСУР)


Слайд 2Тенденции развития: уменьшение размера элемента (топологической нормы)
Lg - длина затвора
Xj

- толщина легированных областей
Xox - толщина подзатворного диэлектрика

Топологическая норма - полуширина линии и пространства между линиями в регулярных плотно упакованных полосчатых структурах. Разрешение для изолированных элементов, например затворов транзисторов, может быть в 1,4–1,8 раз меньше топологической нормы.

bmin - топологическая норма


Слайд 3Тенденции развития: увеличение степени интеграции
1 – ранняя стадия выпуска ИС (удвоение

количества транзисторов каждые 12 месяцев)
2 – микропроцессоры компании Intel (удвоение каждые 24 месяца) (коррекция закона Мура)
3 – схемы оперативной памяти (удвоение каждые 18 месяцев)

Закон Мура:
Количество транзисторов в интегральной схеме за год увеличивается примерно в два раза.



Слайд 4Проекционная литография
Предельное разрешение оптической литографии:
где k1 – технологический параметр,
λ –

длина волны экспонирующего излучения,
NA – числовая апертура проекционных линз

где n – это показатель преломления среды над фоторезистом,
θ – это полуугол сбора лучей на подложке

где k2 – коэффициент пропорциональности

Глубина фокуса


Слайд 5Параметр k1
Параметр k1 был уменьшен с 0.8 в 1980 году до

0.4 сегодня. Величина k1 = 0.3 ожидается в ближайшие годы.

Этот прогресс связан с внедрением:
внеосевого освещения (распределения интенсивности освещения по поверхности не однородно и имеет специальную форму)
фазо-сдвигающих фотошаблонов (осуществляется управление не только амплитудой проходящего излучения, но и его фазой, что позволят за счёт интерференции получать необходимое изображение в резисте)
коррекции эффекта близости.

Слайд 6Фазосдвигающий шаблон
Фазосдвигающие шаблоны, в которых сдвиг
фазы световой волны на 180 градусов:
а

- реализуется за счёт осаждения прозрачной плёнки;
б - за счёт травления материала фотошаблона

Толщина плёнки:

nf – показатель преломления материала плёнки

Глубина травления:

ng – показатель преломления материала шаблона


Слайд 7Принцип действия фазосдвигающего шаблона
Фазосдвигающий шаблон
Обычный шаблон


Слайд 8Коррекция эффекта близости
Для того чтобы в фоторезистивной маске создать необходимый рисунок

приходится усложнять рисунок фотошаблона, вводя туда специальные элементы коррекции изображения. Резкие углы рисунка шаблона теряются в результате дифракции.

Слайд 9Длина волны экспонирующего излучения
Эволюция источников экспонирующего излучения:

Ртутные дуговые лампы (λ

= 436 (g-line), 405 нм (h-line), 365 нм (i-line))

Hg дуговые лампы (λ ≈ 250 нм, глубокий УФ)

KrF лазер (λ = 248 нм, глубокий УФ, bmin= 350 – 130 нм)

ArF лазер (λ = 193 нм, глубокий УФ, bmin = 90 – 45 нм, 32 нм)

F2 лазер (λ = 157 нм, вакуумный УФ)

Импульсные источники (лазерная плазма) (λ = 13 нм, экстремальный УФ)

Рентгеновское синхротронное излучение (λ ≈ 1 нм)

Слайд 10Длина волны освещения и топологическая норма
По мере уменьшения топологической нормы происходит

и уменьшение длины волны света, используемого в литографических установках для экспонирования фоторезиста через фотошаблон.

После ArF лазера c длиной волны 193 нм, возможно будет лазер на F2 c длиной волны 157 нм, а затем и новые импульсные источники некогерентного света на длину волны 13 нм.

Нет источников света на промежуточные длины волн.

Слайд 11Иммерсионная литография: увеличение числовой апертуры (NA)
NA = n sinθ,

где n – коэффициент преломления среды между линзой и фоторезистивной маской (для воздуха n = 1), θ – наибольший угол сбора лучей с поверхности резиста и определяется размером линзы.

NA выросла за счёт разработки новых линз от 0.5 (1990 г.) до 0.8 (2004 г.) и предполагается её рост до 1 и более в будущем. На пути совершенствования линз есть большие сложности (вес проекционных линз, уменьшающих рисунок шаблона, составляет более 1000 кг).

Более простой путь – это увеличение n за счёт замены воздуха на жидкую среду с большим n, например, на DI воду (n = 1.43662 на λ= 193 нм и 21.5 °С, рост NA на 44%). Это иммерсионная литография, первые установки будут использованы в промышленности в 2007 году.

Слайд 12Установка иммерсионной литографии
Микроскопические изображения резистивных масок, полученных с помощью иммерсионной литографии

с полушириной линия-промежуток равной 65 нм (а), 50 (b) и 45 нм (c)

Слайд 13Экстремальная ультрафиолетовая литография
Длина волны излучения на уровне 10 нм обеспечивает прекрасное

разрешение
Оптика - отражательная
Источник света – лазерная плазма

Слайд 14Источник импульсной лазерной плазмы




CO2 лазер
(основной импульс)
Nd:YAG лазер
(пред-импульс)
Камера с мишенью
светоделительная
пластина
Собирающее зеркало
Xe

мишень из капельной струи




Слайд 15Импринтинг
Импринтинг – это метод литографии, когда трёхмерный рисунок в резисте получается

посредством вдавливания в него штампа, на поверхности которого заранее сформирован необходимый рельефный рисунок.

Метод не предполагает использования света для передачи изображения в резист.

Запатентованное название: Step and Flash Imprint Lithography (S-FIL™)

Слайд 17Импринтинг: S-FIL технология


Слайд 18Импринтинг: технология
2-D рисунок
1-D рисунок
Дифракционная микролинза


Слайд 19Обращенный импринтинг (S-FIL/R process)
S-FIL/R процесс: после формирования отпечатка, поверхность покрывается планаризирующим слоем

(6), который травится до вскрытия слоя, по которому делался импринтинг (7), и затем, используя селективную маску планаризирующего материала, делается РИТ, формирующее обращённую маску с большим аспектным отношением (8).

Слайд 20Преимущества импринтинга
Низкая стоимость оборудования и технологии, так как не используется дорогая

оптика, источники излучения и фотошаблоны;

Широкий спектр размеров, которые можно реализовать данным методом;

Не чувствительность к изменению плотности рисунка;

Нет сложностей характерных для оптической литографии, например, не нужна коррекция эффекта близости;

Гладкие края формируемых линий, высокий рельеф маски;

Возможность реализации позитивного и негативного процессов.

Слайд 21Применение наноимпринтинга


Слайд 22Импринтинг по планаризированному рельефу


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика