Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

De Details van Nanoscale van het Proces van de Fotolithografie

Published on December 13, 2007 at 10:34 AM

De Wetenschappers bij het Nationale Instituut van Normen en Technologie (NIST) hebben de eerste directe metingen van de infinitesimal uitbreiding en de instorting van dunne polymeerfilms gemaakt die in de vervaardiging van geavanceerde halfgeleiderapparaten worden gebruikt. Het is een kwestie van slechts een paar nanometers, maar het kan zijn genoeg om de prestaties te beïnvloeden van volgende-generatiespaander productie. De metingen NIST, die in een nieuw document worden, bieden een nieuw inzicht in de complexe chemie gedetailleerd aan die de massaproduktie van krachtige nieuwe geïntegreerde schakelingen toelaat.

Het Schema van het fotolithografieproces toont de vorming van een gradiënt die zich van het photoresist materiaal dat (centrum) uitbreiden in de onbelichte gedeelten van zich moet worden verwijderd aan de kanten verzet tegen. De metingen NIST documenteren de overblijvende zwellende fractie die door de ontwikkelaar wordt veroorzaakt die tot ruwheid in het definitieve ontwikkelde beeld kan bijdragen.

De kleinste kritieke eigenschappen in geheugen of bewerkerspaanders omvatten transistor „poorten.“ In de meest geavanceerde spaanders van vandaag, is de poortlengte ongeveer 45 nanometers, en de industrie streeft naar 32 nanometerpoorten. Om de bijna één miljard transistors in moderne microprocessors te bouwen, gebruiken de fabrikanten fotolithografie, high-tech, nanoscale versie van druktechnologie. Het halfgeleiderwafeltje is met een laag bedekt, en blootgesteld met een dunne film van photoresist, een op polymeer-gebaseerde formulering met een gewenst patroon die maskers en kort golflengtelicht (193 NM) gebruiken. Het licht verandert de oplosbaarheid van de blootgestelde gedeelten van verzet tegenzich, en een ontwikkelaarvloeistof wordt gebruikt om te wassen zich weg tegen verzet, verlatend het patroon dat voor verdere verwerking wordt gebruikt.

Precies is wat bij de interface tussen blootgestelde en onbelichte photoresist gebeurt een belangrijke kwestie voor het ontwerp van 32 nanometerprocessen geworden. De Meeste blootgestelde gebieden van photoresist zwellen lichtjes en lossen weg op wanneer gewassen met de ontwikkelaar. Nochtans dit kan het zwellen tot de polymeerformulering bewegen om (als olie en water) de onbelichte gedeelten van te scheiden en te veranderen verzet tegenzich bij de randen van het patroon, die de rand ruwen. Voor een 32 nanometereigenschap, willen de fabrikanten deze ruwheid aan hoogstens ongeveer twee of drie nanometers houden.

De modellen van de Industrie van het proces hebben een vrij eenvoudige verhouding verondersteld waarin de randruwheid in het blootgestelde „latente“ beeld in photoresist rechtstreeks naar het ontwikkelde patroon overbrengt, maar de metingen NIST openbaren een ingewikkelder proces. Door op deuterium-gebaseerd zwaar water in de chemie te substitueren, kon het team NIST neutronen gebruiken om het volledige proces bij een nanometerschaal waar te nemen. Zij vonden dat bij de randen van blootgestelde gebieden de photoresist componenten om op elkaar inwerken toe te staan de ontwikkelaar om verscheidene nanometers in onbelicht zich te doordringen verzet tegen. Dit interfacegebied zwelt omhoog en blijft gezweld tijdens het het spoelen proces, die wanneer de oppervlakte droog is instorten. De omvang van het zwellen is beduidend groter dan de molecules in zich verzetten tegen, en het eindeffect de capaciteit van photoresist kan beperken om de nodig randresolutie te bereiken. Op plus kant, zeggen de onderzoekers, geven hun metingen nieuw inzicht in hoe me tegen chemie zou kunnen worden gewijzigd om het zwellen op optimale niveaus te controleren verzet.

Last Update: 15. January 2012 02:58

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit