Detalles del proceso de fotolitografía nanoescala

Published on December 13, 2007 at 10:34 AM

Los científicos en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología ( NIST ) han hecho las primeras mediciones directas de la expansión infinitesimal y el colapso de películas delgadas de polímero que se usa en la fabricación de dispositivos semiconductores avanzados. Es una cuestión de tan sólo un par de nanómetros, pero puede ser suficiente para afectar al rendimiento de la fabricación de chips de próxima generación. Las mediciones del NIST, se detalla en un documento nuevo, ofrecen una nueva visión de la compleja química que permite la producción masiva de circuitos integrados de gran alcance nuevo.

Esquema del proceso de fotolitografía muestra la formación de un gradiente que se extiende desde el material fotosensible a eliminar (centro) en las partes expuestas de la resistencia a los lados. Mediciones del NIST documento de la fracción residual de la inflamación causada por el promotor que pueden contribuir a la aspereza en la imagen final desarrollado.

Las características más pequeñas fundamental en la memoria o chips de procesadores incluyen transistor "puertas". En los chips más avanzados de hoy en día, longitud de la puerta es de unos 45 nanómetros, y la industria está apuntando a las puertas de 32 nanómetros. Para construir los casi mil millones de transistores en microprocesadores modernos, los fabricantes utilizan fotolitografía de alta tecnología, la versión a nanoescala de la tecnología de impresión. La oblea de semiconductores está recubierto con una fina capa de fotosensible, una formulación a base de polímeros, y se expone con un patrón deseado el uso de máscaras y la luz de onda corta (193 nm). La luz de los cambios de la solubilidad de las partes expuestas de la resistencia, y un líquido revelador se utiliza para lavar la resistencia, dejando el patrón que se utiliza para su posterior procesamiento.

Exactamente lo que ocurre en la interfase entre los expuestos y no expuestos fotosensible se ha convertido en un tema importante para el diseño de procesos de 32 nanómetros. La mayoría de las áreas expuestas de la fotosensible se hinchan ligeramente y disolverse cuando se lavan con el desarrollador. Sin embargo, esta inflamación puede inducir a la formulación de polímeros a separarse (como agua y aceite) y alteración de las partes expuestas de la resistencia en los bordes de la estructura, rugosidad del borde. Para una función de 32 nanómetros, los fabricantes quieren mantener esta rugosidad a lo sumo dos o tres nanómetros.

Modelos de la industria del proceso han asumido una relación bastante simple en el que la rugosidad de borde en la exposición "latente" en la imagen fotosensible se transfiere directamente al patrón de desarrollo, pero las mediciones del NIST revelan un proceso mucho más complicado. Mediante la sustitución de deuterio-a base de agua pesada en la química, el equipo del NIST fue capaz de utilizar los neutrones para observar todo el proceso a una escala nanométrica. Ellos encontraron que en los bordes de las áreas expuestas de los componentes fotosensible interactúan para permitir al desarrollador de penetrar varios nanómetros en los no expuestos resistir. Esta región interfaz se hincha y se mantiene hinchado durante el proceso de enjuague, el colapso cuando la superficie está seca. La magnitud de la hinchazón es significativamente mayor que las moléculas de la resistencia, y el efecto final puede limitar la capacidad de la fotosensible para lograr la resolución ventaja necesaria. En el lado positivo, dicen los investigadores, sus mediciones dan una nueva visión de cómo la química de resistir podrían ser modificados para el control de la inflamación a niveles óptimos.

Last Update: 3. October 2011 21:32

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