Immersion Lithography

Εμβαπτιζόμενη λιθογραφία

Αυτό το άρθρο περιγράφει τεχνικές λιθογραφίας εμβάπτισης που χρησιμοποιούνται για την αύξηση της ανάλυσης των μηχανών λιθογραφίας.

0010-21631 Καπάκι θαλάμου AB

Chip Fabrication: The Evolution of Lithography
Για περισσότερο από μισό αιώνα, ο νόμος του Moore οδηγεί την ανάπτυξη της τεχνολογίας ημιαγωγών, αλλά όταν το μήκος κύματος της πηγής φωτός της μηχανής λιθογραφίας έχει κολλήσει στα 193nm και η διαδικασία του τσιπ μειώνεται στα 65nm, ο νόμος του Moore αρχίζει να αντιμετωπίζει προκλήσεις. Ορισμένοι γίγαντες λιθογραφίας έχουν επιλέξει μια συντηρητική στρατηγική, εναποθέτοντας τις ελπίδες τους στην τεχνολογία ξηρής λιθογραφίας με μήκος κύματος 157 nm για πηγές φωτός excimer F2. Το 2002, προτάθηκε η ιδέα της λιθογραφίας εμβάπτισης, στην οποία η διάθλαση του φωτός σε ένα υγρό μειώθηκε περαιτέρω χρησιμοποιώντας νερό ως μέσο.

Μια μέθοδος για την αύξηση του NA του αριθμητικού διαφράγματος
Η αύξηση της ανάλυσης μιας μηχανής λιθογραφίας εξαρτάται από δύο βασικούς παράγοντες: το μήκος κύματος της φωτεινής πηγής (λ) και το αριθμητικό άνοιγμα (NA) του αντικειμενικού στόχου προβολής. Σύμφωνα με το κριτήριο Rayleigh, η ανάλυση R της μηχανής λιθογραφίας μπορεί να εκφραστεί με τον τύπο R=k1⋅λ/NA, όπου k1 είναι ο παράγοντας διεργασίας. Επομένως, όταν το μήκος κύματος της πηγής φωτός είναι σταθερό, η αύξηση του NA του αριθμητικού διαφράγματος γίνεται το κλειδί για τη βελτίωση της ανάλυσης. Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι ανύψωσης του ΝΑ: αυξάνοντας τη διάμετρο του αντικειμένου και χρησιμοποιώντας τεχνικές εμβάπτισης.

Εμβαπτιζόμενη λιθογραφία
Στο επίκεντρο της λιθογραφίας εμβάπτισης βρίσκεται η χρήση ενός υγρού με υψηλό δείκτη διάθλασης (συνήθως απιονισμένο νερό) για την αντικατάσταση του διακένου αέρα μεταξύ του αντικειμενικού φακού προβολής και της γκοφρέτας. Το μήκος κύματος του φωτός στη μηχανή λιθογραφίας ArF είναι 193 nm και ο δείκτης διάθλασης n: αέρας=1, νερό=1.44, που σημαίνει ότι η γωνία διάθλασης του φωτός που εκπέμπεται από τον αντικειμενικό φακό προβολής θα να μειωθεί σημαντικά μετά την είσοδο στο υδατικό μέσο. Αυτή η αλλαγή επιτρέπει τη συμμετοχή περισσότερων στοιχείων περίθλασης υψηλότερης τάξης στη διαδικασία απεικόνισης, γεγονός που βελτιώνει αποτελεσματικά την ανάλυση της λιθογραφίας. Συγκεκριμένα, το αρχικό μήκος κύματος του φωτός ArF 193 nm αλλάζει σε 134 nm στο νερό, γεγονός που μειώνει αποτελεσματικά το μήκος κύματος, το οποίο όχι μόνο είναι χαμηλότερο από τα 157 nm της πηγής φωτός excimer F2, αλλά και πιο συμβατό με τις υπάρχουσες διαδικασίες παραγωγής.

Επωφελής βελτίωση ανάλυσης:Η ανάλυση της μηχανής λιθογραφίας έχει βελτιωθεί σημαντικά μέσω της τεχνολογίας εμβάπτισης, καθιστώντας δυνατή την κατασκευή τσιπ με μικρότερα μεγέθη χαρακτηριστικών. Οικονομική: Η λιθογραφία εμβάπτισης είναι λιγότερο δαπανηρή και πιο εύκολη στην εφαρμογή σε υπάρχουσες κατασκευές τσιπ από τη χρήση πηγών φωτός μικρότερου μήκους κύματος όπως οι πηγές φωτός excimer F2. Τεχνολογική ωριμότητα: Η τεχνολογία λιθογραφίας εμβάπτισης έχει επαληθευτεί στην πράξη εδώ και πολλά χρόνια και η τεχνολογία είναι πιο ώριμη και σταθερή.vvvvvvv