لیتوگرافی فرابنفش فرین: تفاوت میان نسخه‌ها

{{ویکی‌سازی}}

{{تمیزکاری}}

 

'''لیتوگرافی به وسیله اشعه ماوراء بنفش''' حد بالایی EUVL/Extreme Ultraviolet Lithography یکی از روش‌های تصویرگیری پرتوافکنی است (شکل ۱ و ۲) که از اشعه‌ای با طول موج بین ۱۳٫۴ تا nm ۱۳٫۵ استفاده می‌کند. اصول اولیه کارکرد EUVL شبیه به روش لیتوگرافی نوری است، با یک سیستم و ماسک که موج را تابانده و متمرکز می‌کند.

لیتوگرافی پرتوافکنی نوری بیش از ۲۰ سال از اصلی‌ترین راه‌های تولید قطعات نیمه هادی بوده‌است. از مدت‌ها قبل پیش‌بینی شده بود که لیتوگرافی پرتوافکنی نوری، ظرفیت تولید قطعات با هزینه اقتصادی مناسب و اندازه ویژگی (Feature size) کم همراه با تولید کنترل شده مدارهای مجتمع را دارد. پیچیدگی لیتوگرافی نوری، به‌طور خاص مربوط به ساخت ماسک می‌شود. نقشه بین‌المللی فناوری برای نیمه هادی‌ها (ITRS/International Technology Roadmap for Semiconductors) پیش‌بینی می‌کند که احتمالا یک نمونه لیتوگرافی برای ساخت الگویی با نیم گام nm45 نیاز است. شکل ۳ نمایشی از نیم گام پیش‌بینی شده با زمان برای چهار مدل از ITRS. هرکدام از این مدل‌های ITRS یک شتاب کاهشی در نیم گام را پیش‌بینی کرده‌اند. نامزد پیشرو و موفق در لیتوگرافی پرتوافکنی نوری، لیتوگرافی ماوراءبنفش حد بالایی (EUVL) و لیتوگرافی پرتوافکنی الکترونی (EPL/Electron Projection Lithography) هستند.

تقریبا تمام فناوری‌ها از یکی از سه ذره انرژی دار، شامل پروتون، الکترون و یون جهت پرتوافکنی به ماده مقاوم به پرتو استفاده می‌کنند. تنها استثناء nanoimprint است، که از یک الگوی مادر برای برجسته کردن ماده مقاوم با استفاده از دما و فشار بدون هیچ گونه پرتوافکنی استفاده می‌کند. بعضی از فناوری‌ها از یک ماسک برای در معرض قرار گرفتن قسمتی از یک الگو یا تمام الگو در یک گام پرتوافکنی استفاده می‌کنند.

 

 

تابش در طول موج‌های EUV، به وسیله همه مواد به میزان زیادی جذب می‌شود، بنابراین، سطوحی از ماسک که باید نور را بازتاب کنند، با چندین لایه پوشانده می‌شوند. استفاده از امواج بازتاب شده میزان روزنه عددی را کاهش می‌دهد. روزنه عددی یک سیستم نوری، عدد بدون بعدی است که محدوده زاویه‌ای را که سیستم می‌تواند نور دریافت کند یا خیر، مشخص می‌کند. روزنه عددی ابزار دریافت‌کننده EUVL، تقریباً در یک سیستم که چهار برابر کاهش یافته‌است، ۰٫۱ تا ۰٫۲۵ است. از آنجاییکه تابش EUV به میزان زیادی توسط مواد جذب می‌شود، سطحی از ماسک که بازتاب‌کننده نور است، با چندین لایه پوشش داده می‌شود. این لایه‌ها یک بازتاب تشدید شده براگ (Bragg) شکل می‌دهند که طول موجی نزدیک به طول موج اصلی تابانده شده دارد. ماسک EUVLشامل یک زیرلایه است که در اثر گرما به میزان کم و با فاکتور شش اینچ مربع منبسط می‌شود، که با چندین لایه از Mo/Si پوشانده می‌شود. ماسک پوشانده شده با چندین لایه، با یک لایه جذب‌کننده که الگوی IC مورد نظر را می‌تواند روی زیرلایه با بزرگنمایی چهار برابر منتقل کند، پوشش داده می‌شود. پوشش‌های چند لایه برای EUVL توزیعی از بازتاب‌های براگ دارند که به خاطر وجود لایه‌های دوره‌ای است و به این خاطر این پوشش‌ها داده می‌شود که بازتاب را در یک طول موج خاص زیاد کند. بازتاب با زاویه برخورد و طول موج تغییر می‌کند. در طول موج‌های EUVL (nm5-20)، تقریباً می‌توان گفت همه مواد ضریب شکست نزدیک به یک دارند. هنک و همکارانش ضریب شکست را به صورت ترکیبی به شکل زیر ارئه کردند: