Imersijas litogrāfija

Imersijas litogrāfija

Šajā rakstā ir aprakstītas iegremdēšanas litogrāfijas metodes, ko izmanto, lai palielinātu litogrāfijas iekārtu izšķirtspēju.

0010-21631 AB kameras vāks

Mikroshēmu izgatavošana: litogrāfijas evolūcija
Vairāk nekā pusgadsimtu Mūra likums ir virzījis pusvadītāju tehnoloģiju attīstību, taču, kad litogrāfijas iekārtas gaismas avota viļņa garums ir iestrēdzis pie 193 nm un mikroshēmas process tiek samazināts līdz 65 nm, Mūra likums sāk saskarties ar izaicinājumiem. Daži litogrāfijas giganti ir izvēlējušies konservatīvu stratēģiju, liekot cerības uz sausās litogrāfijas tehnoloģiju ar 157 nm viļņa garumu F2 eksimēra gaismas avotiem. 2002. gadā tika piedāvāta ideja par imersijas litogrāfiju, kurā gaismas laušana šķidrumā tika vēl vairāk samazināta, izmantojot ūdeni kā vidi.

Metode skaitliskās apertūras NA palielināšanai
Litogrāfijas iekārtas izšķirtspējas palielināšana ir atkarīga no diviem galvenajiem faktoriem: gaismas avota viļņa garuma (λ) un projekcijas objektīva skaitliskās apertūras (NA). Saskaņā ar Reilija kritēriju litogrāfijas iekārtas izšķirtspēju R var izteikt ar formulu R=k1⋅λ/NA, kur k1 ir procesa faktors. Tāpēc, kad gaismas avota viļņa garums ir fiksēts, skaitliskās apertūras NA palielināšana kļūst par atslēgu izšķirtspējas uzlabošanai. Ir divi galvenie veidi, kā paaugstināt NA: palielinot objektīva diametru un izmantojot iegremdēšanas metodes.

Imersijas litogrāfija
Imersijas litogrāfijas pamatā ir šķidruma ar augstu refrakcijas indeksu (parasti dejonizēta ūdens) izmantošana, lai aizstātu gaisa spraugu starp projekcijas objektīvu un plāksni. Gaismas viļņa garums ArF litogrāfijas iekārtā ir 193 nm, un laušanas koeficients n: gaiss=1, ūdens=1,44, kas nozīmē, ka no projekcijas objektīva lēcas izstarotās gaismas laušanas leņķis ievērojami samazināties pēc iekļūšanas ūdens vidē. Šīs izmaiņas ļauj attēlveidošanas procesā iesaistīt vairāk augstākas pakāpes difrakcijas komponentu, kas efektīvi uzlabo litogrāfijas izšķirtspēju. Konkrēti, sākotnējais 193 nm ArF gaismas viļņa garums tiek mainīts uz 134 nm ūdenī, kas efektīvi samazina viļņa garumu, kas ir ne tikai zemāks par F2 eksimēra gaismas avota 157 nm, bet arī vairāk saderīgs ar esošajiem ražošanas procesiem.

Izdevīgs izšķirtspējas uzlabojums:Litogrāfijas iekārtas izšķirtspēja ir ievērojami uzlabota, izmantojot iegremdēšanas tehnoloģiju, ļaujot izgatavot mikroshēmas ar mazākiem elementu izmēriem. Rentabls: imersijas litogrāfija ir lētāka un vieglāk pielietojama esošajiem mikroshēmu izstrādājumiem, nekā izmantojot īsāka viļņa garuma gaismas avotus, piemēram, F2 eksimēra gaismas avotus. Tehnoloģijas briedums: iegremdēšanas litogrāfijas tehnoloģija ir pārbaudīta praksē daudzus gadus, un tehnoloģija ir nobriedušāka un stabilāka.vvvvvvv