اصول لیتوگرافی عکسبرداری

در این مقاله به طور خلاصه انواع مختلفی از عکسبرداری را که می تواند فوتولیتوگرافی و اصولی باشد که می توان انجام داد ، معرفی می کند.

محفظه قلع

در میدان نبرد میکروسکوپی ساخت تراشه ، Photoresist مانند "نقاش نانو" ماهر است و با استفاده از برس های سبک برای ترسیم الگوهای مدار روی ویفرهای سیلیکونی که هزاران بار نازک تر از مو هستند. این ماده شگفت انگیز نه تنها محیط اصلی فرآیند لیتوگرافی بلکه پل بین طرح طراحی و دستگاه فیزیکی است. از ترانزیستورهای اصلی میکرون گرفته تا فرآیند 3NM امروز ، تکامل فوتوسیست ها تقریباً معادل تاریخ انقلاب دقیق در صنعت نیمه هادی است.

I,عکسبرداری

جوهر فوتوریست

توابع:

حامل الگوی: الگوی طراحی را روی ماسک به سطح ویفر سیلیکون منتقل کنید.

سد محافظ: از یک منطقه خاص در طی یک فرآیند کاشت اچینگ یا یونی محافظت می کند.

مقیاس دقت: به طور مستقیم حداقل عرض خط ماشین (وضوح IE) را تعیین می کند.

ضخامت فوتوریست در ویفر 300 میلی متر معمولاً نانومتر 50-200 است که معادل آن به طور مساوی با استفاده از یک لایه از رنگ در یک زمین فوتبال که 1 است ، {3}}}} نازک تر از بسته بندی پلاستیکی است. الزامات دقت آنقدر خواستار است که حتی برای کنترل نوسان ضخامت فیلم در نانومتر 1 پوند نیز لازم است.

دوم,ترکیب دهنده

عکس های مدرن از انواع مؤلفه های کاربردی تشکیل شده اند که ترکیب آنها شامل ::

ترکیب	توابع	ماده معمولی
ماتریس رزین	این اسکلت کلوئیدی تشکیل می دهد که قدرت مکانیکی و مقاومت در برابر اچ را تعیین می کند	رزین فنلی (چسب منفی) ، پلی هیدروکسی استرن (چسب مثبت)
حساس کننده	جذب فوتون ها یک واکنش شیمیایی را آغاز می کند	Diazonaphthoquinone ، (DNQ) ، عامل تولید کننده فتوسید (PAG)
حلال	ویسکوزیته را تنظیم کنید تا به پوشش چرخش یکنواخت برسد	پروپیلن گلیکول متیل اتر استات (PGMEA)
افزودنی	ثبات ، مرطوب کننده سطح و غیره را بهبود می بخشد	سورفاکتانت ها ، تثبیت کننده ها

مثبت در مقابلNوابسته به خود:

(فتوسیست مثبت): · منطقه در معرض یک واکنش عکسبرداری قرار می گیرد و در طول توسعه حل می شود و الگویی از منطقه غیرمستقیم باقی می گذارد. وضوح بالاتر ، پیشرو در فرآیندهای پیشرفته.

(نورپردازی منفی): · منطقه در معرض اتصال متقاطع و درمان شده است و منطقه قرار گرفتن در معرض در طول توسعه حفظ می شود. این فرآیند ساده است اما وضوح محدود است و بیشتر برای فرآیندهای خط درشت مانند بسته بندی استفاده می شود.

سوم,شیمی قرار گرفتن در معرض

هنگامی که طول موج خاصی از نور (UV ، UV عمیق یا UV شدید) به ماسک نفوذ کرده و به Photoresist برخورد می کند ، "جادوی نور و سایه" در سطح مولکولی آنی است:

قبل از قرار گرفتن در معرض: Diazonaphthoquinone (DNQ) به عنوان یک مهار کننده حلالیت عمل می کند و محکم به رزین متصل می شود تا کلوئید را در توسعه دهنده قلیایی نامحلول کند.

o لحظه قرار گرفتن در معرض: DNQ فوتون ها (به طور معمول 365 نانومتر I-Line یا 248 نانومتر لیزر KRF) را جذب می کند و سپس تجزیه می شود تا اسید کربوکسیلیک ایندان را تشکیل دهد و نیتروژن را آزاد کند.

o فاز توسعه: اسیدهای کربوکسیلیک حاصل باعث ایجاد قلیایی و محلول در معرض می شوند ، که دقیقاً در یک محلول هیدروکسید تترامتیل آمونیوم (TMAH) برداشته می شود تا الگوی مشابه ماسک را تشکیل دهد.
چسب منفی

تحریک قرار گرفتن

واکنش زنجیره ای: رادیکال های آزاد به پیوند دوتایی در رزین حمله می کنند و باعث ایجاد اتصال متقابل بین مولکول ها می شوند تا یک ساختار شبکه سه بعدی تشکیل دهند:

کنتراست توسعه: منطقه متقاطع در حلال پایدار است ، قسمت غیرمستقیم حل می شود و این الگوی به ماسک معکوس می شود.

چسب تقویت کننده شیمیایی (ماشین)

تحریک تک فوتون: یک فوتون ماوراء بنفش فوق العاده (EUV ، 13.5 نانومتر) باعث PAG (به عنوان مثال ، نمک Triphenylmatonium) می شود:

واکنش زنجیره ای اسید کاتالیز شده: انتشار اسید در مرحله پس از پخت (PEB) واکنش های محرومیت رزین (به عنوان مثال ، حذف گروه های TERT-butoxycarbonyl) را کاتالیز می کند ، و باعث هزاران واکنش در هر مولکول اسید ، به طور قابل توجهی افزایش می یابد:

جهش در وضوح: این مکانیسم باعث می شود ژل EUV با دوز 10mj/cm² در معرض قرار گیرد و از روند زیر 7 نانومتر پشتیبانی کند.