Главная » 2014»Июль»17 » Скачать Исследование процесса формирования изображения мягким рентгеновским и вакуумным ультрафиолетовым излучением в микролитографии. бесплатно
21:38
Скачать Исследование процесса формирования изображения мягким рентгеновским и вакуумным ультрафиолетовым излучением в микролитографии. бесплатно
Исследование процесса формирования изображения мягким рентгеновским и вакуумным ультрафиолетовым излучением в микролитографии
Диссертация
Автор: Душенков, Сергей Дмитриевич
Название: Исследование процесса формирования изображения мягким рентгеновским и вакуумным ультрафиолетовым излучением в микролитографии
Справка: Душенков, Сергей Дмитриевич. Исследование процесса формирования изображения мягким рентгеновским и вакуумным ультрафиолетовым излучением в микролитографии : диссертация кандидата физико-математических наук : 05.27.01 Москва, 1985 141 c. : 61 85-1/2622
Объем: 141 стр.
Информация: Москва, 1985
Содержание:
Глава
I Воздействие излучений на полимерные материалы Методы фото- и рентгеновской литографии (Обзор литературы)
11 Общая характеристика процессов, происходящих в полимерах при поглощении квантов мягкого рентгеновского и ультрафиолетового излучения
12 Физические изменения, происходящие в полимерах при облучении Радиационная стойкость полимеров
13 Методы фото- и рентгеновской литографии
14 Шото- и рентгеновские резисты в микролитографии
Глава
II Источники излучения Экспериментальные методы
21 Источник мягкого рентгеновского излучения
22 Источник вакуумного ультрафиолетового излучения
23 Применение ядерных фильтров в качестве тестовых шаблонов в фото- и рентгенолитографии
24 Дозиметрия мягкого рентгеновского излучения и вакуумного ультрафиолета, основанная на эффекте фототравления полимеров
25 Характеристики исследуемых полимерных материалов
Глава
III Исследование эффекта фототравления полимеров под действием вакуумного ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения
31 ототравление полимеров под действием вакуу1;1ного ультрафиолетового излучения
2 Эффект травления полимеров под действием мягкого рентгеновского излучения
Глава IУ шототравление полимеров, предварительно облученных рентгеновским излучением, электронами или ионами высоких энергий
Глава У Использование явления фототравления полимеров для воспроизведения изображений микроструктурIII
51 Использование фототравления для формирования изображений микроструктур вакуумньм ультрафиолетовым излучением
52 Использование фототравления полимеров в рентгеновской и электронной литографии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА III
Введение:
В В Е Д Е Н И Е Микролитография один из основных процессов в производстве полупроводниковых интегральных микросхем (ИС), Совершенствуясь в течение примерно двух десятилетий, микролитография достигла высокого уровня, который позволяет формировать на полупроводниковом кристалле площадью в несколько квадратных миллиметров уже сотни тысяч микроэлектронных компонентов. Повышение степени интеграции микросхем дает снижение себестоимости отдельного микроэлектронного компонента и общее повышение надежности электронных устройств, созданных на базе ИС, Эти факторы и в дальнейшем будут определять необходимость создания ИС, содержащих все большее число компонентов на единицу поверхности полупроводникового кристалла. При этом размеры каждого из микроэлектронных компонентов должны существенно уменьшиться. Применяющийся в настоящее время фотолитографический способ формирования элементов микросхемы состоит в передаче рисунка, созданного на стеклянном шаблоне, в слой фоторезиста -чувствительного к ВИДИМО! или ультрафиолетово! излучению вещества, нанесенного на подложку основу будущей микросхемы. Под действием света в процессе экспонирования в фоторезисте формируется скрытое изображение, которое проявляется при обработке слоя фоторезиста в органическом или неорганическом растворителе (проявителе). Таким образом на полупроводниковой подложке создается рельефное изображение, соответствующее рисунку шаблона. Те участки фоторезистного слоя, которые не растворились при действи проявителя, служат маской, обеспечивающей локальность воздействия на нижележащие слои в ходе дальнейших технологических операций. Наиболее распространенными операциями, следующими за фотолитографией, являются жидкостное или ионно-плазменное травление, ионная имплантация. В результате рисунок, сформированный в слое фоторезиста, передается в нижележащий технологический слой. Так как в фотолитографии при экспонировании используется излучение с длинами волн 400-450 нм, то с приближением размеров элементов микросхем к I мкм при воспроизведении рисунка фотошаблона относительная величина дифракционных искажений становится столь существенной, что ограничивает дальнейшее уменьшение размеров отдельных элементов микросхемы. Это ведет к необходимости разработки новых микролитографических методов, которые в принципе могут давать более высокое разрешение, чем фотолитография. Наиболее успешно внедряется фотолитография с использованием коротковолнового ультрафиолетового излучения (vX 200-300 нм). Однако, выигрыш в разрешении по сравнению с обычной фотолитографией не превышает здесь полутора-двух раз. Дальнейшее уменьшение длины волны экспонирующего излучения (использование излучения с Х100-200 нм). пока не удавалось осуществить из-за малой глубины проникновения такого излучения в полимерные материалы (30-50 нм для излучения с Л 120-150 нм). Проводятся исследования в области электронной, рентгеновской и ионной литографии. Эти методы пока не внедрены в производство, хотя электронная литография уже начинает применяться для изготовления фотошаблонов. В специальных условиях электронная и рентгеновская литография позволяют воспроизводить рисунки с размерами элементов существенно меньше 0,1 мкм, что говорит о принципиальной возможности использовать указанные способы микролитографии для разработки будущей субмикронной технологии.б Как показывает опыт, реализация потенциально высокой разрешающей способности электронной и рентгеновской литографии затрудняется ввиду использования в этих способах традиционного жидкостного способа проявления. В этом способе пластина со слоем электроне- или рентгенорезиста после экспонирования помещается в органический растворитель. Диффузия растворителя в слой резиста может приводить к его набуханию, что дает искажение формы создаваемого изображения. Следовательно, разработка нежидкостных способов проявления микроизображений позволила бы повысить разрешающую способность микролитографии. Появилась бы возможность испол! зовать при экспонировании излучение в диапазоне длин волн 115200 нм, что дает выигрыш в разрешении по сравнению с обычной фотолитографией в 2-3 раза. Следует также отметить, что применение "сухих" методов микролитографии позволяет проводить процесс в чистых условиях, например, в вакууме, и облегчает автоматизацию микролитографического процесса. Ввиду особой важности для микроэлектроники разработки микролитографических способов, имеющих высокую разрешающую способность, настоящая работа посвящена поиску и исследованию новых методов формирования микрорисунков в слое полимерного материала под действием мягкого рентгеновского i 0,7-6,0 нм) и вакуумного ультрафиолетового Л 115-200 нм) излучения. Как указывалось вьше, традиционный жидкостной способ проявления имеет существенные недостатки, поэтому основное внимание в настоящей работе уделено исследованию обнаруженного нами эффекта фототравления полимеров под действием вакуумного ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения и определению возможности его использования в процессах "сухой" микролитографии. Значительное место отведено развитию экспериментальных методов исследования процесса формирования микроизображений. Предложено несколько оригинальных технических решений, которые могут быть использованы как в микроэлектронике, так и в других областях науки и техники. Цели настоящей работы заключаются в следующем: 1) исследовать процесс формирования изображений объектов с субмикронньми размерами элементов под действием вакуумного ультрафиолетового излучения Д 115-200 нм); 2) исследовать процесс формирования изображений объектов с субмикронными размерами элементов под действием мягкого рентгеновского излучения Л 0,7-6,0 нм); 3) развить экспериментальные методы исследования процесса форхлирования изображения мягким рентгеновским и вакуумным ультрафиолетовым излучением. Диссертационная работа состоит из пяти глав и списка литературы. В первой главе приводятся известные из литературы данные, характеризующие современное состояние проблемы воспроизведения микрорисунков мягким рентгеновским и вакуумным ультрафиолетовым излучением в микроэлектронике. Дается общая характеристика процессов, происходящих при взаимодействии рентгеновского и ультрафиолетового излучения с полимерами, описаны известные методы фото- и рентгеновской литографии, методы исследования процесса формирования микроизображений в слоях полимерных материалов фото- и рентгенорезистов. Сфорглированы основные.проблемы известных методов микролитографии, решение которых позовлило бы более полно использовать их потенциальные возможности. Вторая
