Проявление резиста

Дан обзор принципиальных моделей для следующих этапов оптической литографии формирования изображений в системах с дифракционным ограничением экспонирования позитивного резиста (отбеливания) обработки после экспозиции проявления резиста. Рассмотрены алгоритмы расчета по этим моделям и даны примеры анализа полной последовательности этапов процесса. Проведен анализ ограничений оптической литографии и различных установок, применяемых в настоящее время, а также способов их совершенствования в будущем. [c.321]

Проявление позитивного фоторезиста обычно осуществляется его погружением в щелочной водный раствор. Используется также проявление разбрызгиванием. Скорость проявления является существенно нелинейной функцией экспозиции, меняющейся от нескольких десятых нанометров в секунду в неэкспонированном резисте до сотен нанометров в секунду в полностью экспонированном резисте. Именно нелинейность зависимости скорости растворения резиста от экспозиции обусловливает очень высокое разрешение вблизи предела оптического разрешения [12.5]. Нелинейность можно количественно описать как контраст резиста , представляющий собой тангенс угла наклона зависимости логарифма толщины снятого при проявлении слоя резиста от логарифма экспозиции [12.5]. Типичным позитивным резистам свойствен контраст в диапазоне от 2,5 до 5. [c.323]

Травление любого слоя, где кинетика задается скоростью на поверхности, можно моделировать методом струны [12.8]. Граница между протравленной и непротравленной областями аппроксимируется точками, соединенными прямыми линиями. Каждая точка передвигается вдоль биссектрисы угла, вершиной которого она является, согласно локальному значению скорости травления. Типичная струна, состоящая из 40 - 100 точек, стартует с исходной поверхности и со временем передвигается в глубь слоя, подвергаемого травлению. В процессе моделирования отрезки прямых между соседними точками имеют приблизительно постоянную длину в результате добавления точек в областях расширения фронта и стирания их в областях сокращения. Более подробно этот вопрос изложен в [12.8]. При моделировании проявления позитивного резиста для получения функции скорости травления массив М Х, Z) подставляется в функцию, описывающую зависимость скорости травления от М. [c.325]

Вариации свойств резиста вызывают изменения чувствительности, что эквивалентно изменениям дозы или скорости проявления. Таким образом, для исследования вариаций ширины линий при экспозиции резиста и его проявлении можно воспользоваться гораздо более ограниченным набором параметров. [c.328]

Оптическая система и параметры резиста, использованные в моделировании, были такими же, как в предьщущих примерах. Система с однослойным резистом представляла собой кремний, покрытый четвертьволновым слоем окисла (750 А), который, в свою очередь, покрыт слоем резиста толщиной 1 мкм. Значение экспозиции >о было выбрано так, чтобы резист оказался удаленным на большой площади через 30 с после начала проявления, что составляет половину фактического времени проявления (60 с). Затем было найдено значение в номинальных условиях для структуры из [c.331]

Многие процессы в первом приближении можно рассматривать как процессы, контролируемые скоростью поверхностной реакции. Это справедливо для проявления позитивных резистов, сухого травления и осаждения (негативного травления). Следовательно, моделирование многих процессов производства ИС может быть основано на обобщенном алгоритме поверхностного травления. На рис. 13.2 показано численное решение задачи поверхностного травления в процессе литографии с использованием различных алгоритмов. Каждая точка исходной поверхности рассматривается как бесконечно малый источник Гюйгенса, а передвигающийся контур при этом представляет собой геометрическое место точек касания со всеми сферами влияния этих источников. С вычислительной точки зрения такой процесс можно реализовать с помощью удаления соответствующих точек, продвижения точек, аналогичного распространению оптических лучей, а также с помощью продвижения строки линейных сегментов (модель струны). Последний метод широко используется для двумерных задач, тогда как для трехмерных приближений преимуществами обладает метод лучей. [c.337]

Роль моделирования в создании приборов лучше всего иллюстрируют некоторые примеры, связанные с литографией, травлением и осаждением. Наиболее широко моделирование было использовано в оптической литографии этому вопросу посвящена гл. 12. Сравнение экспериментального и расчетного профилей резиста, полученных в результате электронной литографии, приведено на рис. 13.4 [13.36]. Здесь предпоследний профиль соответствует экспериментальной продолжительности проявления 90 с. Зависимость глубины профиля и его размеров от фазы процесса и степени близости других элементов хорошо согласуется с экспериментальными данными. Экспериментальный профиль, однако, имеет несколько более крутые стенки, что указывает, по-видимому, на необходимость учета при моделировании какого-то дополнительного физического механизма. [c.338]

Современную оптическую литографию целесообразно разделить на три процесса проецирование изображения, экспонирование и проявлений резиста. Для проецирования высококонтрастного изображения нужной структуры на тонкую пленку фоточувствительного материала используются оптические средства. Информация об изображении записывается в фоточувст- [c.321]

Программа SAMPLE имеет три основные подпрограммы, которые моделируют процессы получения оптического изображения, экспозиции и проявления резиста. Особенности моделей рассмотрены в других работах здесь приводится их краткое описание. [c.323]

Ширина линии маски . Дд этой толщины была установлена приемлемая доза, необходимая для надежного проявления резиста за выбранный промежуток времени эта процедура повторялась для трех различных промежутков времени 90, 120 и 150 с. Для каждого из этих промежутков и соответствующих доз были пол5Л1ены профили резиста со следующими критическими толщинами резиста вблизи ступеньки 0,325 мкм (7 min), 0.39 мкм и [c.330]

Я=3нми =3 мкм б 100 нм. Для регистрации изображений с таким разрешением используют д5ото-ре исти, применяемые в фотолитографий и имеющие существенно более высокое собств. разрешение (напр., для резиста ПММА — 5 нм). После проявления пли травления изображение объекта увеличивается с помощью электронного или оптич. микроскопа. [c.367]

Доза электронного облучения регулируется изменением времени сканирования на определенном участке и определяется на основе калиброванной кривой (соотношение между электронной дозой и глубиной стравливания). Соотношение электронной дозы и глубины стравливания определяется с помощью фотографирования ступенчатого профиля решетки на сканирующем электронном микроскопе. После экспонирования в процессе проявления (травления) происходит селективное удаление экспонированной либо неэкспонированной части в зависимости от типа резиста (негативный или позитивный). Сформированный подобным образом рельеф является топологическим рисунком, используемым для дальнейших технологических операций. Представленный процесс создания топологии рисунка является основным в ЭЛЛ. В зависимости от области применения топологический рисунок используется при создании фотошаблонов, для последующего тиражирования (как правило, с ухудшением разрежтющей способности) или непосредственно на обрабатываемой структуре (подложке). [c.264]

После операщ1и проявления осаждением в вакууме на поверхность структуры с бинарным изображением наносится слой хрома то.1пциной 0,05 мкм. Затем используется процедз- ра вымывания оставшегося резиста на основе ПММА вместе со слоем [c.266]

Влияние на резист послеэкспозиплонной обработки, проводящейся перед проявлением, можно моделировать видоизменением массива М Х, Z). Например, известно, что задубливание после экспозипли сглаживает картину стоячих волн в резисте [12.10, 12.11]. Этот эффект был промоделирован на основе простой диффузионной модели с заданным стандартным отклонением. [c.325]

Организация программы SAMPLE подробно изложена в [12.6]. Написанная на языке Фортран, она разделена на отдельные подпрограммы, моделирующие различные стадии процесса, такие, как получение изображения маски на пластине, экспонирование резиста и его проявление. Пользователь взаимодействует с контроллером и банком данных через интерпретатор. Фактически пользователь работает с языком высокого уровня, в словарь [c.325]

Пример ключевых слов и команд, применяемых в программе SAMPLE для проекционной печати, дан в табл. 12. L В первой колонке указаны различные стадии процесса, в следующей - типичные их спецификации, затем — их перевод на входной язык программы SAMPLE. В программе предусмотрен номинальный, или стандартный, процесс, в котором все параметры уже оценены. Таким образом, истинные параметры вводятся на место номинальных, первоначально хранящихся в памяти ЭВМ. При этом необходимо вводить только те параметры, значения которых отличаются от номинальных. Например, карта слоев устанавливает показатель преломления кремниевой подложки, а также показатель преломления и толщину слоя окисла. Карта резиста задает длину волны, параметры экспозиции (А, В, С) и показатель преломления, а также толщину слоя резиста. Следующие три карты определяют тип используемой для проекционной печати установки с числовой апертурой 0,28 на длине волны 0,436 мкм и с дозой 110 мДж/см . Зависимость скорости травления от концентрации ингибитора М после химического разложения описывается тремя константами на карте скорости. Затем устанавливается время проявления (60 с). Наконец, карта прогона дает указание контроллеру провести полное моделирование [c.326]

В этом разделе рассмотрены вопросы количественного анализа чувствительности критических размеров профилей позитивного резиста по отношению к изменениям толщины резиста Г, экспозиции и времени проявления проявл- этого был использован модифицированный вариант программы SAMPLE. [c.328]

На рис. 12.1 показаны результаты исследований для линии шириной 1,5 мкм. Время проявления i po Bn представлено функцией дозы экспонирования различных значений ухода ширины линий K D как в стандартном случае, так и в случае задубливания после экспозиции (ЗПЭ). Влияние ЗПЭ заключается в сглаживании больших колебаний концентрации ингибитора, как функции нормальной к поверхности координаты, вызванных возникновением стоячих волн в слое резиста, В процессе исследования наблюдалось слабое снижение контраста резиста и незначительное замедление поверхностного проявления. [c.328]

Результаты, соответствующие параметрам рис. 12.3, обобщены на рис. 12.4 как с учетом ЗПЭ, так и без него. Из этого рисунка видно. Рис. 12.3. Модуляция линии что так же, как и раньше, дозу можно заме-резиста в сечении ступеньки нить временем проявления, что практически не влияет на результат процесса. Высокая отражательная способность алюминия ухудшает возможность контроля ширины линии в обычных рабочих условиях (факт, хорошо известный экспериментаторам). При этом начинают играть роль стоячие волны, и малые значения освещенности в минимумах в сочетании с нелинейностью резиста обусловливают очень большие времена проявления и/или большие дозы. Следовательно, 0Пщ (ЗПЗ) этот эффект начинает сильно сказываться в поперечном направлении. Эти глубокие минимумы в случае с алюминием также важны для процесса расчета точки расчетной сетки должны присутствовать в каждом минимуме и максимуме. Ситуация может быть улучшена за счет использования метода ЗПЭ, особенно в отношении параметра СВ, а также параметра й (см. рис. 12.3). Без ЗПЭ ширина линии в 1,5 мкм сокращается до неприемлемого значения 0,2 мкмв горловине, тогда как эффект ЗПЭ увеличивает это значение до [c.330]

В рентгеновской и ионно-лучевой литографиях механизмы поглощения энергии в резисте при экспонировании хорошо изучены, поэтому их можно промоделировать. Обьино считается, что скорость травления л процессе проявления является такой же функцией вносимой энергии, как и при электронно-лучевой литографии. Пример расчета профиля, образующегося в результате рентгеновской литографии в многослойном резисте с маской, имеющей скошенный край, приведен на рис. 13.6 [13.46]. Фотоэлектроны, которые генерируются в подложке, могут приводить к подтраву в позитивных резистах [13.47, 13.48]. При расчете процессов ионно-лучевой литографии методом Монте-Карло необходимо учитывать как ядерное, так и электронное рассеяние. [c.339]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...