Електронно-променева літографія

Х- променева літографія

Відоме широке застосування в мікроелектроніці X-променевої ( рентгенівської ) літографії, яка базується на зміні хімічної активності опроміненого резистора, чутливого до цих променів. Основна відмінність Х - променевої літографії полягає у використанні випромінення з довжиною хвилі ( = 2-50 ), що значно менше в порівнянні з ультрафіолетовими джерелами.

Шаблони для проведення літографії повинні бути тонкими, прозорими для Х - випромінювання, зі стабільними розмірами при зміні температури, дії розтягу і вологи. Для виготовлення шаблонів використовують органічні речовини - поліефір, поліамід, а також неорганічні - окиси алюмінію і кремнію, двоокис кремнію, карбід кремнію, сплави кремнію з металами. Поглиначем, в основному, служить шар золота, товщиною близько 0,5 мкм.

Роздільна здатність Х-променевої літографії визначається якістю резистів, які використовуються. Якправило, вони є плівкамиполімерів, товщиною 0,3-2,0 мкм, які до отримання рисункунаносяться на підкладку з допомогою центрифуги.

ВХ-променевій літографії, як і у фотолітографії, застосовують позитивні і негативні резисти. Позитивні резисти руйнуються під дією Х-променів, а негативні полімеризуються. Х-промені поглинаються цілими молекулами і при цьому проходить вибивання електронів з внутрішніх оболонок атомів резиста. Вивільнені електрони взаємодіють з полімером, сприяючи хімічному руйнуванню чи зшиванню молекул.

Основними вимогами, які висуваються до резистів, є висока чутливість, виділяюча здатність (не менше 0,2-0,3 мкм) і низькамікродефектність, стійкість в процесах хімічного, електрохімічного,плазмохімічного і фізичного травлення, електрохімічного і вакуумного осадження металів, іонної імплантації; достатня адгезія до підкладки, температурна стабільність зображення і однорідність товщини краю проявленого рисунка.

В основі електронолітографії лежить вибіркове експонування чутливого маскуючого покриття ( електронорезиста ) потоком електронів. Існує три варіанти електронної літографії: з одночасним експонуванням всього шаблону, растровим або векторним скануванням. Всі три варіанти базуються на взаємодії пучка електронів з фото- чи електронорезистом, яка приводить до збудження та іонізації молекул резистів.

При електронно-променевому експонуванні рисунку застосовують вакуумні установки з внутрікамерною електронною гарматою, яка є тришаровим фотокатодом, що виконує одночасно роль джерела електронів і роль шаблону. Цей вид електронолітографії називається проекційним. Для виготовлення фотокатода використовується полірована кварцева пластина, на поверхню якої в масштабі 1:1 наноситься рисунок з діоксиду титану.

На діоксид титану наноситься суцільний шар ( до 4 мкм ) паладію. Електрони прискорюються електричним полем і з допомогою фокусуючої системи зображення проектується на шар фоторезиста.

Суміщення шаблону з пластиною проводиться з допомогою відхиляючої системи, яка дозволяє зміщувати проектоване зображення в площині пластини. Схема електронно-променевої літографічної установки показана на рис. 2.

Рисунок 2 - Спрощена схема установки для електронно-променевої літографії:

1 - електронна гармата; 2 - переривач променя; 3 - відхиляючі котушки лінзи; 4 - вакуумна камера; 5 - підкладка з нанесеним електрорезистом; 6 - столик.

Суміщення шаблону з пластиною проводиться з допомогою відхиляючої системи, яка дозволяє зміщувати проектоване зображення в площині пластини.

Основними перевагами методу електронної літографії є: високавиділяюча здатність ( 0,2-0,3 мкм ), якаобмежена властивостями електронорезистів; точність суміщення до 0,05 мкм; можливість корекції дефектів, пов'язаних з викривленням пластин.

Недоліком методу є висока вартість обладнання і низька продуктивність, зумовлена великим часом експонування,що частково усувається при використанні багатопроменевих установок для проведення електронної літографії.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Технологічні процеси фотолітографії	\|	Технологічні особливості товстоплівкових мікросхем

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.015 сек.