Физико-технические основы систем переноса изображения на эффекте обращения волнового фронта для микроэлектронной технологии

• Автор: Трунин, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 102 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. История развития и современное состояние литографии.

2. Тенденции развития литографии

3. Недостатки разрабатываемых методов литографии и обращение волнового фронта ОВФ.

3.1 Методы достижения ОВФ

3.1.1 Вырожденное четырехволновое смешение ВЧВС.

3.1.2 Вынужденное Рассеяние МандельштамаБриллюэна

4. Описание предыдущих экспериментов по формированию изображения для литографии с помощью ОВФ.

4.1 Эксперимент 1

4.2 Эксперимент 2

4.1 Эксперимент 3
5. Предлагаемая схема формирования изображения литографии и ее описывающая математическая модель
5.1 Математическая модель, описывающая схему.
6. Нахождение конструкции предлагаемой схемы формирования изображения с наилучшим разрешением
6.1 Максимальное значение ЫА.
6.2 Нахождение параметра к
6.3 Минимальный прорабатываемый в резисте размер бМИ1рсзи конструкция схемы формирования изображения.
7. Нахождение глубины фокуса
8. Нахождение времени экспонирования кадра
8.1 Нахождение максимального коэффициента пропускания света полупрозрачными зеркалами К,ср.
8.2 Коэффициент отражения света от шаблона и полученное время экспонирования.
9. Анализ полученных параметров предлагаемой схемы формирования изображения 1
. Возможность распространения предлагаемого принципа литографии в область меньших длин волн электромагнитного излучения
. Анализ стоимости изготовления предлагаемой системы формирования изображения
Заключение.
Приложения.
Список литературы


Математическая модель схемы литографии, определяющая минимальный прорабатываемый размер элемента в резисте, глубину фокуса, время экспонирования кадра. Конструкция схемы, оптимизированная на основании математической модели. Оценочная стоимость изготовления конструкции предложенной схемы. Истоком технологии интегральных схем является изобретение биполярного транзистора в г. У. Шокли и др. Beil Laboratories) [2]. В г. Д. Килби (Texas Instruments) предложил первую интегральную схему. В следующем году Р. Нойс и Г. Мур (Fairchild Semiconductor) разработали планарный транзистор. Это изобретение явилось прорывом в полупроводниковой индустрии, поскольку оно обнаружило потенциал в использовании стоимостных и производительных преимуществ транзисторов, используемых в широкосерийных интегральных схемах. С момента изобретения, началось широкое производство интегральных схем с минимальным размером элемента в несколько сотен микрон. Топология ИС определяется литографией и эволюция интегральных схем в сторону уменьшения размера элементов зависела от увеличения разрешения и поля экспонирования литографических установок. Сканирующий степпер, как и обычный, осуществляет пошаговое экспонирование кадров на пластине, но формирование изображения каждого кадра осуществляется сканированием световой полосой по движущемуся шаблону (соответственно, двигается и пластина). Эволюция количества элементов в ИС составила от порядка тысячи до значения ~0 млн. Ориентиром развития технологии ИС-производства с г. Мура, гласящий, что для однотипных ИС количество элементов удваивается каждые два года. Как видно из таблицы, развитие технологии литографии происходит с уменьшением длины волны света. На сегодняшний день самыми современными промышленными УСЭ являются сканирующие степперы на излучении АгИ лазера 3 нм. Таблица 2. УСЭ длина волны мин. TWINSCAN АТ: В, 4х сканирующий степпер 3 нм 0, мкм КА=0,-0, x мм 0 мм >3 пластин 0 мм в час. В данной установке для улучшения разрешения наряду с традиционным, нормально-падающим, применяется внеосевое освещение. Принцип внеосевого освещения описан ниже в этой главе вместе с другими технологиями улучшения разрешения. Числовая апертура объектива может перестраиваться; для печати слоев с некритичными размерами возможно применение меньшего значения числовой апертуры, что дает увеличение глубины фокуса. В ТУ1Ы8САЫ АТ: В для увеличения производительности во время экспонирования одной пластины происходит выравнивание следующей. Данная технология применяется во многих современных УСЭ для улучшения разрешения разрешения объектива. Принцип внеосевого освещения состоит в следующем [3]. Рассмотрим шаблон с периодической структурой темных и светлых полос одинаковой ширины, которая имеет период, превышающий разрешение объектива. Это означает, что +1 и -1 дифракционные порядки не будут попадать во входной зрачок объектива, как изображено на рис. Если освещать шаблон двумя наклонными пучками света, как изображено на рис. Такой тип освещения называется дипольным, он достигается помещением в оптический тракт осветителя диафрагмы, изображенной на рис. Однако, для периодической структуры линий, перпендикулярных к рассматриваемым, данный эффект повышения разрешения не будет распространяться. Поэтому, наряду с дипольным освещением, применяют квадрупольное и кольцевое, изображенные на рис. Рис. Рис. Рис. Фазосдвигающие шаблоны являются еще одним способом повышения разрешения [3], часто использующимся в современной технологии литографии. Принцип чередующегося фазового сдвига был предложен в г. М. Левенсоном из исследовательской лаборатории 1ВМ, который занимался также литографией с помощью обращения волнового фронта. Однако тогда идея фазового сдвига оказалась невостребованной вследствие сложности изготовления таких шаблонов и сильного развития УСЭ. Технология ЧФ применяется для периодической структуры темных и светлых полос, позволяя уменьшить эффект дифракционного размытия элементов вследствие интерференции потоков излучения с противоположными фазами (рис. Рис.