Détails de Nanoscale de Procédé de Photolithographie

Published on December 13, 2007 at 10:34 AM

Les Scientifiques au National Institute of Standards and Technology (NIST) ont effectué les premières mesures directes de l'extension et de l'effondrement infinitésimaux des films minces de polymère utilisés dans la fabrication des dispositifs de semi-conducteur avancés. C'est une question de quelques nanomètres seulement, mais il peut être assez pour affecter la performance de la fabrication de la deuxième génération de puce. Les mesures de NIST, détaillées dans un papier neuf, offrent une analyse neuve dans la chimie complexe qui active la production de masse des circuits intégrés neufs puissants.

Le Schéma du procédé de photolithographie affiche la formation d'un gradient s'étendant du matériau de vernis photosensible à retirer (centre) dans les parties non exposées de la résistance des côtés. Les mesures de NIST documentent la fraction résiduelle de gonflement provoquée par le révélateur qui peut contribuer à la rugosité dans l'image développée par finale.

Plus petites caractéristiques techniques critiques dans la mémoire ou des puces de compilateur comprennent le transistor « portes. » Dans les puces les plus avancées d'aujourd'hui, la longueur de porte est environ 45 nanomètres, et l'industrie oriente pour 32 portes de nanomètre. Pour établir presque un milliard de transistors dans des microprocesseurs modernes, les constructeurs emploient la photolithographie, le high tech, version de nanoscale de la technologie d'impression. Le disque de semi-conducteur est enduit d'un film mince de vernis photosensible, une formulation polymère-basée, et exposé avec une configuration désirée utilisant les masques et la lumière à ondes courtes (193 nanomètre). La lumière change la solubilité des parties exposées de la résistance, et un liquide de révélateur est employé pour enlever la résistance, laissant la configuration qui est utilisée pour une transformation plus ultérieure.

Exact ce qui se produit à la surface adjacente entre exposée et le vernis photosensible non exposé a été un enjeu important pour le design de 32 procédés de nanomètre. La Plupart des zones exposées de l'houle de vernis photosensible légèrement et dissolvent loin une fois lavées avec le révélateur. Cependant ce gonflement peut induire la formulation de polymère pour séparer (comme le pétrole et l'eau) et pour modifier les parties non exposées de la résistance aux arêtes de la configuration, rendant l'arête rude. Pour une caractéristique technique du nanomètre 32, les constructeurs veulent retenir cette rugosité sur tout au plus environ deux ou trois nanomètres.

Les modèles d'Industrie du procédé ont assumé une relation assez simple dans laquelle la rugosité d'arête dans l'image « latente » exposée dans le vernis photosensible transfère directement à la configuration développée, mais les mesures de NIST indiquent un procédé beaucoup plus compliqué. En substituant l'eau lourde deutérium-basée en chimie, l'équipe de NIST pouvait employer des neutrons pour observer le processus complet à une échelle de nanomètre. Ils ont constaté qu'aux arêtes des zones exposées les composants de vernis photosensible interactifs pour permettre au révélateur de pénétrer plusieurs nanomètres dans le non exposé résistent. Cette région de surface adjacente gonfle et demeure gonflée pendant le procédé de rinicage, s'effondrant quand la surface est séchée. L'importance du gonflement est sensiblement plus grande que les molécules dans la résistance, et l'effet de fin peut limiter la capacité du vernis photosensible de réaliser la définition nécessaire d'arête. Du côté plus, dites les chercheurs, leurs mesures donnent l'analyse neuve dans la façon dont la chimie de résistance pourrait être modifiée pour régler le gonflement aux niveaux optimaux.

Last Update: 17. January 2012 10:23

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