Главная » Просмотр файлов » К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы

К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 49

Файл №1062200 К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы) 49 страницаК.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200) страница 492017-12-28СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 49)

Недостатки— трудность изготовления высококачественного оптического оборудования для коротковолнового излучения и необходимость использования юш изготовления фотошаблонов высококачественного и дефицитного кварца с фазовым сдвигом. Электронно-лучевая литография для непосредственного экспонирования на пластине обеспечивает высокие точность оовмещения рисунков топологических слоев и разрешающую способность.

Однако этот метод имеет 13В Глаза 2.5. РЕНТГЕНОВСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ ЛУЧИ В ЭЛЕКТРОННОМ МАШИНОСТРОЕНИИ низкую производительность, требует использования весьма дорогостоюдего и слохното оборудования. Необходимость применения тонких (менее 0,3 мкм) слоев ревиста затрудняет последующее плазмохнмвческое травление рисунка, а наличие "эффекта близости" затрудняет нлн делает вообще невозможным изготовление топологий с разрешением лучше 0,3 мкм при плотностях упаковки более 10з изображений в кристалле (4 - 64 Мбит и более).

Ионна-лучевая лнтотрафия теоретически может обеспечить получение рисунка с линиями шириной менее 0,1 мкм. Существуют два метода ее реализации - проекционный перенос изобрюкення через специальный шаблон и непосредспюнное формирование рисунка острофокусированным ионным пучком. Сдерживающими факторами нх быстрого промышленного освоения явлшотся, с одной атороны, большие технические трудности изтотовления шаблонов и уход размеров при воздействии на тонкие мембраны пучка ионов, а, с друтой стороны, большие трудности создания надежных и прецизионных систем фокусировки пучка с возможноспю ретулировання его энергии, совмещения и управления им.

Мешды, основанные на применении ренттеновского излучения, обладают большой точноспю и находят широкое применение в современной микроэлектронике. Блыодаря переносу изображений ренттеновским излучением в сочетании с электронно-лучевой литозрафией для изготовления специальных ренттено шаблон о в обеспечивается массовое дешевое производство сложных БИС с размерами элементов 0,3 — 0,5 мкм. Перед друтими методами формирования рисунков топологии СВИС реп н Па ~ия ия ет рял преимуществ: высокую точность воспроизведения рисунка лаже при относительно толстых слояк резисш (отношение ширинм линии к толщине ревиста может достнтать 1/5 и более); практическое отсутствие дифрахционного рассеяния, что позволяет прн мультнплицнровании экспонировать резист при зазоре мюхду шаблоном и шюстиной до 20 мкм (при использовании обычных источников света ультрафиолетовото диапазона достижение субмикронного разрешения при таком зазоре невозможно); незначительное ухудшение разрешеюш из-за малого рассеяния вторичных электронов (0,01 мкм) в резисте при правильно выбранной энергии ренпеновских лучей; отсутствие "эффекта близости", озраничивающето применение низковольтной электронно-лучевой литотрафии на периодических структурах с периодом менее 1,0 мкм; сннхение чувспыпельности к оршннчвским мелким затрязнениям на поверхности, составляющим большую'часть технологической пыли; дахе увеличение дозы экспонирования в 2 раза не приводит к существенным изменениям в размерах формируемого рисунка.

Производительность рентшнолнтотрафическях установок может достигать десятков пластин диаметром до 200 мм в час при использовании точечных источников ренттеновското излучения с плазменным возбуждением и сотен таких пластин в час - при работе на синхротро ни их источниках. По стоимости экспонирования одното слоя рентгенолнтотрафия сопоставима с фотолнтотрафией в ГУФ (глубокий ультрафиолет) области спектра. Эта стоимосп для пластин диаметром 200 мм на один слой условно оценивается так: фотолмтотрафия - 1; электронно-лучевая литотрафия - 15; рентгенолнтотрафия с плазменным источником - 0,5; с компактным нахопнтельным кольцом - 0,3.

Однако использование реппенолитотрафии требует разработки и совершенствошлня мощных иоточников излучения, высокоточных и пронзвощпельных установок совмещения, технологии изготовления рентгеношаблонов, удовлепоряющих довольно жестким технологическим и конструктивным требованиям и создания чувствительных и плазмостойких ренттенорезистов.

Схема установки рентшновского экспонирования представлена на рис. 2.5.1. Рентге- Рвс. 2.5.1. Схема уатмюаюа реыпаваааяеаа акаяааввааааюв 1 - элвхтраняи пушка (бхВ, 0,7 А); 2- магнитная факуаяуующая анатаыа; Я - зхахтраяный хуч; 4- вадаахяалазыиый анод; 5- юстяуавачнаа устройства; 6- неподвижный анод-излучатель; 7- камара источника; В - рашзалавеклй хуч; 9- затвор; 10- аыхадяаа окно; 11- ран~телашябяая; 12- камера экапанвваваяиа (рце = 60 ... 150 Па); 13 - падяажхя; 14- алутнак; 15- натекатезь; 16- система тармаатагярааяыня; 17- шяюзаяай запюр; 16- шлюэаэш камера; 1- тармаататярааяияая жидкость; Н- ахяажхаляа анода РЕНТГЕНОЛИТОГРАФНЯ 139 новское излучение, генерируемое пучком электронов на металлической мишени или плазменным импульсньгм разрядом, проходит сквозь окно вюсуумной камеры и рентгеновский шаблон, на котором из материала, хорошо цопющающего мяпсое реипеновское излучение данной длины волны, сформирована тополопи микросхемы, и попющается чувствительным к излучению слоем ревиста, нанесенного иа рабочую помрхность полупроводниковой пластины.

В результате формируется резистивная маска (негативная или позитивная в зависимости от типа рентгенорезиста), через которую происходит травление, наращивание нли ле тир о ванне функциональньи структур микросхемы. Окно вакуумной камеры источника излучения изготоюиется из относительно прозрачного ди рентгеновского излучения материала, (предпочппельно бериллия). камера экспонирования с рентсеношаблоном и пластиной размещается на рабочем столе системы ориентации и совмещения, заполняется гелием, термостатируется и виброизолируется.

Для оценки возможности рентгенолитографического оборудования прежде всего необходимо учитывать диаметр ас активной зоны излучения (в ренпеновоких системах с электронно-лучевым возбуждением это минимальный диаметр фоквльиого пятна элекцюнного пучка, а с микроплазменным возбуждением- средний диаметр плазменных образований в зоне разряда); расстояние 2, от зоны излучения до рентсеиошвблонщ ширину зазора Я между регптеношаблоном и полупроводниковой пластиной. Эти харэхтеристики выбирают таким образом, чтобы при оптимальной длительности экспонирования обеспечивались минимальные по сравнению с ширнной линии воспроизводимого рисунка размытость изо- Ж бражения Ь = — и смещение элементов рио аулка в пределах выбранного диаметра Р поля БР экспонирования а = — .

Степень влияния 2Р этих исходных параметров и их взаимозависимость поясняются номограммами на рис. 2.5.2. Очевидно, что для достижения разрешении на уровне 0,2 - 0,3 мкм размер точечного источника излучения должен быль менее 1 мм, а зазор между рабочими поверхностями ренпеношаблона и пластины не должен превышать 10 - 15 мкм. Источник излучения следует устанавливать на рассюянии не менее 100 мм с учетом оптимального пши экспонирования 20 в 20 мм и достижимого уровня рассовмещения рентгеношаблона и пластины по высоте ЛЯ= 1,0 мкм.

При рассмотрении параметров рентсенооптической системы необходимо учитыашь, что излучение последовательно поглощается материалом окна вакуумной камеры, шаблоном и резнстом. Доза энергии Д, поглощенная единицей обмыв ревиста за время Г равна р„+ „,хД х х = à — з[1 — ехР(- Нрхр)~еху( НвХв Нмхм)) Р ,яе Гм = Гзехр(-(Нвхв + Н Хми - плотносп потока рентгеновского излучения, прошедшего через окно вакуумной камеры и маску (шаблон); гр - плотность потока рентгеновского излучения, прошедшего через резист; Нм Нв Нр - коэффициенты поглощения рентгеновского излучения материалами соответственно ммки, окна вакуумной камеры и рентгенорезиста; Х, Х, Х вЂ” толщина соответстмнно ревиста, окна вакуумной камеры и маски; Уэ - искодная удельная мощносп рентгеновского излучения, Вт/смз.

Необходимая для экспонирования ревиста шготносп энергии излучения на заданной двине волны (" чувствительность") является его характеристикой, поэтому приведенное вырпкение используют дзя определеши дшпрльиости ююпонирования в конкрепюй ренпеиооптичвской системе; Лхр — ~ ехр(НвХв + Н Хм). Главное условие экономической перспективности и целесообразности ренпенолитографии - массовость производства интегральных схем с минимальными размерами струхтур 0,1 — 0,5 мкм. Для этого долхсны быть решены три основные задачи: создание мощных источников реипеновского излучения в указанном диапазоне для обеспечения достаточно малого времени экспонирования; создание систем высокоточного совмещении масокреитгеношаблонов с ранее сформированной тополопгей технологического слоя полупроводниковой подложки; сощаиие рентгенорезистивных материалов, обладающих оптимальной разрешающей способностью (позитивиых и негативных) при достаточно низкой экспозиционной дозе (высокой чувствительности) и хорошей стойкостью при сухой обработке в плазме.

Высокая производительность процесса (а значит, достаточная мощность и качество источника излучения и чувствительность реитгенорезиста) яюиется одним из факторов обеспечения разрешеюи иа субмикронном уровне. Это связано с тем, что устройства совмещении для достижения погрешности Щ02 мкм работают в динамическом режиме, РЕНГГЕНО ЛИТОГРАФ ВЯ 1И что приводит к искюкению рисунка при длительности удержания рентгеношаблона и пластины в совмещенном'состоянии болев единиц секунд. Мощность источника излучения, естественно, яюшется определяющим параметром ренпено-оптической системы при оценке возможной производительности процесса. Но при этом следует учитывать потери излучения на пуш от источника до пластины н, пмвное,- харакгеристики поглощения резистом излучения данной длины волны.

Кроме этого, при высокой плотности энергии (постииемой при синхротронном излучении) возникают тепловые эффекты в мембранах ренпеношаблонов и на ренпвнорезисте. Для сохранения мызиных норм разрешения требуется дополнительная термо стабилизация. Оптимальным считается достижение на поверхности ревиста удельной мощности 1 - 5 мВт/смт, что обеспечивает вполне приемлемую производительность при даительности экспонирования промышленно выпускаемых рентгенорезистивных композиций поряяка единиц секунд.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
25,91 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6551
Авторов
на СтудИзбе
299
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее