Большая техническая энциклопедия
2 3 6
A N P Q R S U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ИГ ИД ИЗ ИМ ИН ИО ИС ИЮ

Ионная литография

 
Ионная литография еще находится в стадии разработки. Однако уже сейчас видны ее существенные преимущества в сравнении с другими методами формирования рисунка ИС с субмикронными размерами элементов.
Схема ионного источника в триодном ( а н тетродном ( б исполнении. Возможности ионной литографии интенсивно изучаются, однако к ее технологическому использованию ведет еще долгий путь. В ней используются уменьшающие ионно-оптические системы высокого разрешения в сочетании с прецизионным движением ( шаг-и-повторение) подложки. Поскольку достигается многократное уменьшение, пучки ионов, проходящие через маску, на подложке концентрируются, что при использовании органического резиста дает возможность экспонировать весь кристалл ( чип) за несколько миллисекунд. Кроме того, можно проводить прямое травление диэлектрика ( Si02, Si3N4), полупроводника ( Si, GaAs) и металлических слоев при времени экспонирования порядка секунды; при этом указанные слои могут быть использованы как неорганические резисты.
Схема ионного источника в триодном ( а и тетрадном ( ff исполнении. Возможности ионной литографии интенсивно изучаются, однако к ее технологическому использованию ведет еще долгий путь. В ней используются уменьшающие ионно-оптические системы высокого разрешения в сочетании с прецизионным движением ( шаг-и-повторение) подложки. Поскольку достигается многократное уменьшение, пучки ионов, проходящие через маску, на подложке концентрируются, что при использовании органического резиста дает возможность экспонировать весь кристалл ( чип) за несколько миллисекунд. Кроме того, можно проводить прямое травление диэлектрика ( SiO2, Si3N4), полупроводника ( Si, GaAs) и металлических слоев при времени экспонирования порядка секунды; при этом указанные слои могут быть использованы как неорганические резисты.
Перспективы применения ионной литографии связывают также с возможностью безрезистивного метода получения рисунка микросхем и созданием так называемой монолитно-интегральной технологии БИС. Возможность практического применения безре-зистивной ионной литографии основана на том, что твердые тела, подвергнутые ионному облучению, резко изменяют свою химическую активность. Идеальной схемой безрезистивной ионной литографии является экспонирование металлической пленки ионным лучом, последующее ионное травление, перемещение подложки в позицию для напыления очередного металлического слоя и повторная ионно-луче-вая литография. Из-за несовершенства технологического оборудования этот процесс еще не реализован.
Один из методов ионной литографии аналогичен рентгенолитографии и основан на облучении коллимированным ионным лучом шаблона, находящегося на небольшом расстоянии от покрытой резистом подложки.
В качестве базового технологического метода БИС предлагается использовать ионно-лучевую технологию, которая позволит обеспечить создание легированных полупроводниковых слоев ( ионная имплантация), ионную литографию, ионное травление, ионную пассивацию и межэлементную изоляцию. Существенным моментом является то, что все эти процессы могут быть последовательно реализованы в одном цикле путем простого изменения вида, энергии и дозы ионов.
В отличие от рентгеновских ионные лучи могут быть легко сфокусированы и сформированы в узкие пучки, позволяющие получать линии шириной 0 1 мкм. Ионная литография обеспечивает в 2 - 3 раза более высокую точность совмещения рисунков ( - 0 01 мкм), чем при использовании электронных лучей. Вследствие большой массы частиц ионные пучки значительно меньше чем электронные пучки подвергаются влиянию паразитных электрических полей. Вторичные электроны, возникающие в резисте при облучении, имеют среднюю длину пробега не более 0 1 мкм, практически отсутствуют эффекты близости. Все это в целом существенно повышает разрешающую способность резистов. Большой ток ионного пучка и высокая чувствительность позитивного резиста РММА ( полиметилметакрилат) к ионам, превышающая на 1 - 2 порядка чувствительность к электронам, обусловливают высокую производительность процесса ионной литографии. Существенным достоинством процесса ионной литографии является его хорошая технологическая совместимость с другими операциями, применяющимися в субмикронной технологии ИС.
Перспективы применения ионной литографии связывают также с возможностью безрезистивного метода получения рисунка микросхем и созданием так называемой монолитно-интегральной технологии БИС. Возможность практического применения безре-зистивной ионной литографии основана на том, что твердые тела, подвергнутые ионному облучению, резко изменяют свою химическую активность. Идеальной схемой безрезистивной ионной литографии является экспонирование металлической пленки ионным лучом, последующее ионное травление, перемещение подложки в позицию для напыления очередного металлического слоя и повторная ионно-луче-вая литография. Из-за несовершенства технологического оборудования этот процесс еще не реализован.
Из-за сильного поглощения ионов толщина подложки ионошаблона должна быть в несколько раз меньше толщины основы рентгеношаблонов. Это усугубляет трудности изготовления шаблонов для ионной литографии.
Суммарная аберрация уменьшающихся линз на площади 5X5 мм2 не превышает 0 05 мкм, что обеспечивает разрешающую способность 0 2 мкм. Существующие резисты и источники ионов уже удовлетворяют требованиям ионной литографии.
Создание и исследование резистов продолжается до сих пор с целью разработки материалов с оптимальными свойствами. Получены резисты для электроне - и рентгенолитографии, разрабатываются материалы для ионной литографии ( гл. Решающую роль в росте производительности литографии может сыграть повышение чувствительности резистов, поэтому с целью достижения большей светочувствительности в новых разрабатываемых позитивных резистах используется термическое усиление первичных процессов в результате каталитического действия продуктов фотолиза светочувствительного компонента на гидролиз пленкообразующего полимера. Разрабатываются новые типы резистов: стойкие к ИХТ, для создания чувствительных к коротковолновому УФ-свету планаризационных слоев, для создания слоев и проявления без участия растворителей ( сухие резисты) ( гл. Очевидно, для развития микроэлектроники необходимо создавать новые резисты, выдвигая и используя перспективные идеи. Особенно важно находить эффективные фотореакции и на этой основе получать резитгные композиции. Так, относительно недавно была обнаружена и изучена высокая светочувствительность ониевых солей органических соединений элементов пятой и шестой групп; использование полученных результатов в литографии позволило ввести в обиход в качестве полимерного компонента эпоксидные смолы ( гл. Важным материалом для литографии оказались также полиолефинсульфоны.
Создание и исследование резистов продолжается до сих пор с целью разработки материалов с оптимальными свойствами. Получены резисты для электроне - и рентгенолитографии, разрабатываются материалы для ионной литографии ( гл. VTI) Решающую роль в росте производительности литографии может сыграть повышение чувствительности резистов, поэтому с целью достижения большей светочувствительности в новых разрабатываемых позитивных резистах используется термическое усиление первичных процессов в результате каталитического действия продуктов фотолиза светочувствительного компонента на гидролиз пленкообразующего полимера. Разрабатываются новые типы резистов: стойкие к ИХТ, для создания чувствительных к коротковолновому УФ-свету планаризационных слоев, для создания слоев и проявления без участия растворителей ( сухие резисты) ( гл. Очевидно, для развития микроэлектроники необходимо создавать новые резисты, выдвигая и используя перспективные идеи. Особенно важно находить эффективные фотореакции и на этой основе получать резиотные композиции. Так, относительно недавно была обнаружена и изучена высокая светочувствительность ониевых солей органических соединений элементов пятой и шестой групп; использование полученных результатов в литографии позволило ввести в обиход в качестве полимерного компонента эпоксидные смолы ( гл. Важным материалом для литографии оказались также полиолефинсульфоны.
Сканирующая электроннолучевая литография обходится без шаблона. В связи с этим имеет смысл рассматривать шаблоны, применяемые в рентгеновской и ионной литографии.

Перспективы применения ионной литографии связывают также с возможностью безрезистивного метода получения рисунка микросхем и созданием так называемой монолитно-интегральной технологии БИС. Возможность практического применения безре-зистивной ионной литографии основана на том, что твердые тела, подвергнутые ионному облучению, резко изменяют свою химическую активность. Идеальной схемой безрезистивной ионной литографии является экспонирование металлической пленки ионным лучом, последующее ионное травление, перемещение подложки в позицию для напыления очередного металлического слоя и повторная ионно-луче-вая литография. Из-за несовершенства технологического оборудования этот процесс еще не реализован.
Ранее было отмечено, что с уменьшением длины волны экспонирующего облучения повышается разрешающая способность процесса литографии, в результате чего появляется возможность создания ИС с субмикронными размерами элементов и существенно повышается плотность интеграции БИС и СБИС. Наиболее разработанными в техническом л технологическом отношениях являются электронная и рентгеновская литографии. Технология ионной литографии характеризуется большими потенциальными возможностями, но еще находится в начальной стадии разработки.
В отличие от рентгеновских ионные лучи могут быть легко сфокусированы и сформированы в узкие пучки, позволяющие получать линии шириной 0 1 мкм. Ионная литография обеспечивает в 2 - 3 раза более высокую точность совмещения рисунков ( - 0 01 мкм), чем при использовании электронных лучей. Вследствие большой массы частиц ионные пучки значительно меньше чем электронные пучки подвергаются влиянию паразитных электрических полей. Вторичные электроны, возникающие в резисте при облучении, имеют среднюю длину пробега не более 0 1 мкм, практически отсутствуют эффекты близости. Все это в целом существенно повышает разрешающую способность резистов. Большой ток ионного пучка и высокая чувствительность позитивного резиста РММА ( полиметилметакрилат) к ионам, превышающая на 1 - 2 порядка чувствительность к электронам, обусловливают высокую производительность процесса ионной литографии. Существенным достоинством процесса ионной литографии является его хорошая технологическая совместимость с другими операциями, применяющимися в субмикронной технологии ИС.
В отличие от рентгеновских ионные лучи могут быть легко сфокусированы и сформированы в узкие пучки, позволяющие получать линии шириной 0 1 мкм. Ионная литография обеспечивает в 2 - 3 раза более высокую точность совмещения рисунков ( - 0 01 мкм), чем при использовании электронных лучей. Вследствие большой массы частиц ионные пучки значительно меньше чем электронные пучки подвергаются влиянию паразитных электрических полей. Вторичные электроны, возникающие в резисте при облучении, имеют среднюю длину пробега не более 0 1 мкм, практически отсутствуют эффекты близости. Все это в целом существенно повышает разрешающую способность резистов. Большой ток ионного пучка и высокая чувствительность позитивного резиста РММА ( полиметилметакрилат) к ионам, превышающая на 1 - 2 порядка чувствительность к электронам, обусловливают высокую производительность процесса ионной литографии. Существенным достоинством процесса ионной литографии является его хорошая технологическая совместимость с другими операциями, применяющимися в субмикронной технологии ИС.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11