Ионно-лучевая литография

Ионно-лучевая литография имеет много преимуществ. Ионы имеют большую массу и меньше рассеиваются в слое резиста. Вторичные электроны имеют небольшую энергию и длину свободного пробега (не более 10 нм). В ионном луче слабее силы взаимоотталкивания по сравнению с электронным пучком и поэтому луч может иметь значительно меньший диаметр. Для ионной литографии отсутствуют проблемы, связанные с дифракцией. Для экспонирования нужны дозы облучения значительно (в 10...100 раз) меньшие, чем в электронолитографии. Это объясняет высокую производительность ионной литографии.

В ионной литографии используются те же самые резисты, что и для электронной литографии, а шаблоны по конструкции аналогичны рентгеновским шаблонам.

Применяют сканирующую и проекционную ионную литографию. Сканирующая ионная литография осуществляется сфокусированным лучом и отличается более точным управлением. Она предназначена для изготовления элементов топологии с размерами топологии от 0,03 до 0,3 мкм.

При проекционной ионной литографии применяется коллимированный, т.е параллельный, ионный пучок, который через шаблон облучает резист. Шаблон находится на некотором расстоянии от подложки, покрытой резистом. Эмитированный пучок ионов проходит через фокусирующую систему и формирует уменьшенное изображение на поверхности обрабатываемой пластины. Этот метод дает возможность создавать линии шириной меньше 0,5 мкм.

Преимущества метода ионной литографии – высокая разрешающая способность (до 0,03 мкм), полная совместимость с основными операциями изготовления микросхем – ионным травлением и легированием, большая производительность процесса вследствие высокой чувствительности резистов к ионному облучению.

Из трех видов экспонирования (ЭЛ, рентгеновское и ионно-лучевое) ионный пучок имеет самую высокую эффективность, поскольку большая часть его энергии (90 %) может поглотиться пленкой толщиной 1 мкм без искажений, обусловленных обратным рассеянием, которое свойственно ЭЛ-экспонированию. При электронном или рентгеновском экспонировании пленка поглощает только 1-10 % падающей дозы.

Вопросы и задания для самопроверки

1. Объясните назначения процесса литографии.

2. Из каких операций состоит процесс фотолитографии?

3. Какое различие между позитивными и негативными фоторезистами?

4. Какими параметрами характеризуются фоторезисты?

5. От чего зависит разрешающая способность фоторезиста?

6. Почему разрешающая способность процесса фотолитографии значительно хуже, чем разрешающая способность фоторезиста?

7. Что такое проекционное экспонирование? В чем его преимущества?

8. Как наносят фоторезисты?

9. Что такое фотошаблоны?

10. Как изготовляют фотошаблоны?

11. Объясните суть процесса рентгенолитографии.

12. Как проводится электронно-лучевая литография?

13. Охарактеризуйте свойства ионной литографии.

Дата добавления: 2014-01-15