Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое электронная литография, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое электронная литография , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Конструирование и проектирование электронной аппаратуры.
Общие положения
Размеры элементов в фотолитографическом процессе принципиально ограничены длиной волны используемого излучения. Для дальнейшего уменьшения элементов ИС необходимо применение электронно-лучевой и рентгеновской литографии.
Применение электронно-лучевой литографии позволяет:
а) получать элементы рисунка с размерами менее или равными 0,01 мкм (для фотолитографии не менее 0,5 мкм);
б) с высокой точностью контролировать дозу электронного пучка, падающего на резист и подложку;
в) легко отклонять и модулировать электронный пучок с высокой точностью электрическими и магнитными полями;
г) формировать в ряде случаев топологию схемы непосредственно на пластине;
д) автоматизировать технологию создания топологического рисунка;
е) профилировать электронный пучок.
Существенным недостатком электронно-лучевой литографии является ее малая производительность по сравнению с оптической.
Создание субмикронной топологии требует фокусировки электронного луча в пятно диаметром около 0,01 мкм. При таких линейных размерах элементов топологии сканирование и прерывание электронного луча можно проводить только при использовании ЭВМ. Система управления при этом работает на частотах в несколько мегагерц.
Рис проекционный способ элктронной литографии
• электронная литография или электронно-лучевая литография — метод литографии с использованием электронного пучка.
•Электронно-лучевая литография – метод изготовления субмикронных и наноразмерных топологических элементов посредством экспонирования электрически чувствительных поверхностей электронным лучом.
•Метод схож с фотолитографией, но использует электроны вместо фотонов. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Поскольку длина волны электрона гораздо меньше, чем у фотона, дифракция не ограничивает разрешение.
•Электронный пучок сканирует поверхность электронного резиста, повторяя шаблон, заложенный в управляющий компьютер, и позволяя достигать разрешения 1 нм благодаря более короткой длине волны электронов по сравнению со светом.
•Электронная литография используется для создания масок-шаблонов для фотолитографии, в производстве штучных компонентов, где требуется нанометровое разрешение, в промышленности и в научной деятельности.
К резистам, применяемым в электронно-лучевой литографии, предъявляются такие же требования, как к фоторезистам в фотолитографии. В электронных резистах обычно происходят процессы расщепления цепочки в молекулах полимера под действием ионизирующего излучения (электронного пучка). При этом происходит уменьшение молекулярного веса полимера и он становится растворимым в специальном растворителе, не действующем на высокомолекулярный материал. Такие полимеры называются позитивными электронными резистами. В негативных электронных резистах под действием облучения электронами происходят процессы образования поперечных связей в молекулах полимера и формирования сложной трехмерной структуры. Необлученные участки полимера при этом имеют значительно меньший молекулярный вес по сравнению с облученными и удаляются путем растворения. При проникновении электронного луча В резист и подложку происходит взаимодействие электронов с веществом, их упругое и неупругое рассеяние (рис. 2).
Таким образом, доза экспонирования одного участка пластины воздействует на процесс экспонирования соседних областей, что приводит к размытию профиля распределения энергии экспонирования. Это явление в электронно-лучевой литографии получило название эффекта близости.
Схема установки чрезвычайно проста, легко масштабируема и не требует дополнительных модулей (вакуумной системы, высоковольтного источника питания и т.п.).
Тонкая пленка нитрида кремния позволяет ослабить до приемлемых значений энергии поток β-электронов, а вольфрамовая маска эффективно поглощает электроны в тех местах, где это требуется.
Стоит отметить также, что данная система позволяет сразу засвечивать большие площади подложек с фоторезистом, значительно ускоряя данную процедуру
(A) Схема установки для SPEL.
(B) 3D моделирование поведения электронов с помощью метода Монте-Карло.
(С) Зависимость получаемого разрешения от Z
•Электронная литография с прямой записью, без фотошаблона
–Используется для изготовления фотошаблонов для фотолитографии
•Сканирование электронным пучком по слою фоторезиста
–Можно достичь разрешения в несколько нм
–Очень длительный процесс
–Неприменимо в производственных условиях для массового производства
–Возможность быстро делать прототипы без изготовления фотошаблонов
–Есть возможность с помощью электронного пучка исправлять одиночные дефекты масок и литографии
•Оборудование
–Практически любой сканирующий электронный микроскоп
–Специальная оптимизированная установка
•Аналогично работает ионно-лучевая литография
•Системы электронной литографии для коммерческого применения очень дорогостоящие (> $4 млн. ). Для научных исследований обычно используют электронный микроскоп, переделанный в систему электронной литографии, используя относительно дешевые аксессуары (< $100 тыс.). Такие переделанные системы создают ширину линии ~20 нм с 1990-х годов, в то время как специализированное оборудование позволят получать разрешение меньше 10 нм вплоть до 1 нм.
•Системы электронно-лучевой литографии можно классифицировать по форме луча и согласно стратегии отклонения луча.
Старые системы использовали гауссовские пучки и сканирование производилось растровым методом. Более новые системы используют как гауссовские пучки, так и сформированную форму луча, которые могут быть отклонены в различные положения в поле записи (это также называется векторным сканированием).
Анализ данных, представленных в статье про электронная литография, подтверждает эффективность применения современных технологий для обеспечения инновационного развития и улучшения качества жизни в различных сферах. Надеюсь, что теперь ты понял что такое электронная литография и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Конструирование и проектирование электронной аппаратуры
Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про электронная литография
Комментарии
Оставить комментарий
Конструирование и проектирование электронной аппаратуры
Термины: Конструирование и проектирование электронной аппаратуры