Полупроводниковая литография

Обзор

Литография проектирует или записывает геометрические узоры в светочувствительное сопротивление, так что последующее осаждение и имплантация создают транзисторов. Современное производство повторяет этот цикл на многих выровненных слоях с допусками в масштабе нм.

Технические основы

Оптическая проекция следует за отношением разрешения, включающим длину волны и числовую апертуру с факторами процесса определяемыми освещениею . Экстремально-ультрафиолетовая литография использует около тринадцати с половиной нанометрового излучения и многослойную отражающую оптику, потому что материалы сильно поглощают эту длину волны. Маски являются отражающими и работают в вакууме. Химически усиленные резистенты умножают фотонные реакции во время постэкспозиционного выпечки, улучшая чувствительность при введении диффузии и стохастической вариации. Множественное узорирование может разделить плотные макеты на экспозиции, когда одно изображение не соответствует требованиям высоты.

Как это работает

Маска и оптическая система образуют аэрофотоснимок в сопротивлении. Экспозиция изменяет растворимость, развитие раскрывает закономерность и этапы процесса переноса ее в базовые пленки. Экстремально-ультрафиолетовые системы используют отражающую оптику, в то время как вычислительная коррекция изменяет функции маски для компенсации дифракции и эффектов процесса.

Методы измерения и исследования

Метрология использует сканирующую электронную микроскопию критического измерения, оптическую рассеяние и накладные цели для отслеживания вариаций пластин. Моделирование аэрофотоснимка и коррекция оптической близости меняют форму масок, поэтому печатные края приближаются к замыслу дизайна. Эксперименты с окнами процесса различаются по фокусу и дозе, в то время как проверка дефектов должна обнаруживать редкие маски или частицы на большой площади. Статистический процесс контроля связывает экспозицию, выпечку и т.д Грубость на линейных кромках и стохастические недостающие или мостовые контакты требуют распределения, а не просто среднего размера функции.

Ключевые идеи

• Размер печатных функций зависит от длины волны, численной апертуры и управления процессом.
• Ошибка наложения между слоями может иметь значение столько же, сколько однослойное разрешение.
• Вероятность дефекта должна контролироваться в миллиардах повторяющихся структур.

Современные исследовательские границы

Исследования развивают высокоцифровые ультраультрафиолетные системы с высокой апертурой, улучшенные сопротивления и компьютерную литографию. Интеграция Chiplet и трехмерное стекирование изменяют оценку масштабирования, но сохраняют требовательный шаблон. Машинное обучение ускоряет оптимизацию масок и классификацию дефектов, требуя при этом проверки физики. Открытые проблемы включают источник питания, срок службы зеркала . проверка масок и фотоэлектронной статистики Устойчивое производство должно также учитывать энергию, сверхчистую воду и процессно-химическое использование в каждом функциональном устройств.

Почему это важно

Литография позволяет продолжать улучшения в вычислениях, памяти и датчикам; она объединяет оптику плазменной физики (Физика), химии [Химия].

Пределы и открытыые вопросы

Коротковолновые источники, маски и резисторы дорогие. Стохастические фотоны и химические вариации создают редкие дефекты, а более мелкие особенности повышают чувствительность к загрязнению.