Nedsænkningslitografi

Nedsænkningslitografi

Denne artikel beskriver nedsænkningslitografiteknikker, der bruges til at øge opløsningen af ​​litografimaskiner.

0010-21631 AB-kammerlåg

Chip Fabrication: The Evolution of Lithography
I mere end et halvt århundrede har Moores lov drevet udviklingen af ​​halvlederteknologi, men når bølgelængden af ​​lyskilden i litografimaskinen sidder fast ved 193nm, og chipprocessen er reduceret til 65nm, begynder Moores lov at møde udfordringer. Nogle litografigiganter har valgt en konservativ strategi, der sætter deres håb til tør litografiteknologi med en bølgelængde på 157nm for F2 excimer-lyskilder. I 2002 blev ideen om immersionslitografi foreslået, hvor lysets brydning i en væske blev yderligere reduceret ved at bruge vand som medium.

En metode til at øge NA for den numeriske blænde
Forøgelse af opløsningen af ​​en litografimaskine afhænger af to hovedfaktorer: bølgelængden af ​​lyskilden (λ) og den numeriske blænde (NA) af projektionsobjektivet. Ifølge Rayleigh-kriteriet kan litografimaskinens opløsning R udtrykkes med formlen R=k1⋅λ/NA, hvor k1 er procesfaktoren. Derfor, når lyskildens bølgelængde er fast, bliver en forøgelse af NA for den numeriske blænde nøglen til at forbedre opløsningen. Der er to hovedmåder at hæve NA: ved at øge objektivets diameter og ved at bruge nedsænkningsteknikker.

Nedsænkningslitografi
Kernen i immersionslitografi er brugen af ​​en væske med et højt brydningsindeks (typisk deioniseret vand) til at erstatte luftspalten mellem projektionsobjektivet og waferen. Bølgelængden af ​​lys i ArF litografimaskinen er 193nm, og brydningsindekset n: luft=1, vand=1.44, hvilket betyder, at brydningsvinklen for lyset, der udsendes fra projektionsobjektivet, vil reduceres væsentligt efter indføring i det vandige medium. Denne ændring gør det muligt at involvere flere højere ordens diffraktionskomponenter i billeddannelsesprocessen, hvilket effektivt forbedrer litografiopløsningen. Specifikt ændres den oprindelige bølgelængde af 193nm ArF lys til 134nm i vand, hvilket effektivt reducerer bølgelængden, som ikke kun er lavere end 157nm af F2 excimer lyskilde, men også mere kompatibel med eksisterende fremstillingsprocesser.

Fordelagtig forbedring af opløsning:Opløsningen af ​​litografimaskinen er blevet væsentligt forbedret gennem immersionsteknologi, hvilket gør det muligt at fremstille chips med mindre funktionsstørrelser. Omkostningseffektiv: Nedsænkningslitografi er billigere og lettere at anvende på eksisterende chipfremstillinger end at bruge lyskilder med kortere bølgelængde, såsom F2 excimer-lyskilder. Teknologimodenhed: Immersionslitografiteknologi er blevet verificeret af praksis i mange år, og teknologien er mere moden og stabil.vvvvvvv