Fotolitografia. xlab.me..me.berkeley.

Transkrypt

1 Fotolitografia xlab.me..me.berkeley.edu/

2 Fotolitografia Przygotowanie powierzchni Nałożenie emulsji światłoczułej Przygotowanie maski Naświetlanie Trawienie podłoża Usunięcie pozostałości emulsji

3 Przygotowanie powierzchni

4 Nakładanie adanie emulsji światłoczułej (fotorezystu)

5 Fotorezyst Pozytywny Jest dekomponowany przez promieniowanie ultrafioletowe, wskutek czego jest bardziej rozpuszczalny w wywoływaczu niż polimer nienaświetlony Negatywny Polimeryzuje wskutek naświetlania promieniowaniem UV, staje się trudniejszy do rozpuszczenia w wywoływaczu ywaczu niż polimer nienaświetlony

6 Fotorezyst Pozytywny Odwzorowanie jest identyczne jak na masce (pozytyw) Negatywny Wzór r otrzymany na płytce p jest negatywem wzoru na masce

7 Fotorezyst

8 Maski Transmisyjne Odbiciowe

9 Maski W technikach o niewysokiej rozdzielczości ci wykorzystujących promieniowanie widzialne używane ywane sąs maski szklane pokryte emulsją fotograficzną W technikach wysokorozdzielczych wykorzystujących UV używane u sąs maski kwarcowe napylane warstwą chromu i pokryte powłokami okami antyrefleksyjnymi

10 Naświetlanie

11 Naświetlanie Stykowe Zbliżeniowe Projekcyjne

12 Naświetlanie stykowe Skala 1:1 Rozdzielczość rzędu długod ugości fali świetlnej Szybkie zużywanie się maski

13 Naświetlanie zbliżeniowe Maska utrzymywana w niewielkim oddaleniu od podłoża Możliwo liwość rzutowania wzoru przez układ skupiający, co za tym idzie wysoka rozdzielczość

14 Naświetlanie projekcyjne Steppery Skanery

15 Stepper

16 Skaner

17 Wytrawianie

18 Usuwanie pozostałości emulsji i dalsza obróbka bka

19 Inne metody litografii Litografia promieniami X Elektronolitografia Nanolitografia

20 Litografia promieniami X

21 Promieniowanie rentgenowskie Promieniowanie rentgenowskie (nazywane równier wnież promieniowaniem X) rodzaj promieniowania elektromagnetycznego,, którego długość fali mieści się w zakresie od 10 pm do 10 nm.. Zakres promieniowania rentgenowskiego znajduje się pomiędzy ultrafioletem i promieniowaniem gamma

22 Kiedy zachodzi dyfrakcja? Długość fali porównywalna z szerokością szczeliny Długość fali dużo mniejsza od szerokości szczeliny

23 Szkodliwość dyfrakcji w litografii Przechodzące ce przez wąskw ską szczelinę promienie uginają się,, oświetlajo wietlając c powierzchnię pokrytą maską Jeśli zwiększymy rozmiar szczeliny stracimy rozdzielczość Trzeba więc c zmniejszyć długość fali promieniowania

24 Dyfrakcja cd...

25 Litografia promieniami X Maska nie przepuszczająca promieni X typowo wykonana ze złota, ale też związki wolframu i tantalu Maska przepuszczająca promienie wykonana z SiC lub diamentowa Wzór maski wykonany metodą elektronolitografii

26 Ultra high resolution of litography Efekt generacji elektronów przez promieniowanie X

27 Mechanizm UHRL Naświetlanie i przesuwanie maski, powtarzane kilkakrotnie Technologia zaprezentowana dla 25nm Możliwo liwość zejścia do 15nm

28 ULTRA HIGH RESOLUTION LITHOGRAPHY

29 Elektronolitografia Zamiast fotonów w wykorzystuje wiązk zkę elektronów Mają energię około o 20keV (od 10 do 50 kev) Nie jest potrzebna maska wiązka elektronów w jest sterowana polem magnetycznym (dokładno adność ok. 1nm), lub polem elektrycznym (szybciej, ale mniejsza dokładno adność)

30 Projekcja

31 Elektronolitografia λ= h/(2me)1/2 Wykorzystywane do tworzenia masek litograficznych Duża a dokładno adność do 5nm Łatwość obsługi brak masek, możliwo liwość wprowadzenia szybkich zmian w projekcie

32 Wady elektronolitografii Koszt urządze dzeń kilka milionów w $ Mała a wydajność

33 Nanolitografia za pomocą igły mikroskopu AFM

34 Nanolitografia za pomocą igły mikroskopu AFM

35 Podsumowanie Fotolitografia Rentgenolitografia Elektronolitografia Nanolitografia