Технология ренгенолитографических процессов. Экспонирование в ренгенолитографии. Характеристические длины волн излучения некоторых материалов. Системы мультипликации изображения. Материалы и основные характеристики шаблонов для рентгенолитографии.
Аннотация к работе
Рентгеновское излучение возникает в результате соударения электронов большой энергии с атомами материала мишени. При этом из атомов выбиваются прочно связанные с ними электроны и появляются вакансии. Энергия таких квантов зависит от разности энергий двух состояний электронов и от природы вещества мишени, с которой взаимодействуют электроны [1]. 1 приведен перечень материалов покрытий электрода и соответствующие им длины волн излучения. При рентгенолитографии изображение на полупроводниковую подложку "переносится с шаблона, называемого рентгеношаблоном, с помощью мягкого рентгеновского излучения, длина волны которого ? = 0,5…2 нм.Технология ренгенолитографических процессов включает в себя изготовление шаблонов, нанесение резистов, совмещение рисунков отдельных слоев ИМС и шаблона, экспонирование и травление. Во всем интервале длин волн можно использовать полиимидные мембраны, подбирая их толщину в соответствии с длиной волны излучения. Для создания в поглощающем слое методом электронно-лучевой литографии рисунка с очень высокой разрешающей способностью желательно применять особо тонкие мембраны из нитрида кремния, оксида алюминия или полиимида, поскольку в тонких подложках из материалов на основе элементов с малой относительной атомной массой обратное рассеяние электронов весьма мало [1-2]. Поглощение рентгеновского излучения веществом сильно зависит от длины волны, При длине волны 0,4 нм поглощение настолько мало, что подходящего материала для создания поглощающего слоя нет, а при длине волны боле 5 нм поглощение настолько велико, что нет подходящего материала для основы (подложки) шаблона [2]. Толщина слоя золота должна быт подобрана так, чтобы обеспечивалась приемлемая контрастность рисунка шаблона при выбранных рентгенорезисте и длине волны.При рентгенолитографии используют два способа переноса изображения с рентгеношаблона на рабочую площадь подложек: полностью и мультипликацией. В обоих случаях совмещение выполняют по специальным меткам на рентгеношаблоне и подложках при освещении монохроматическим излучением видимого диапазона, а экспонирование - рентгеновским. Рисунок 1 - Схема экспонирования рентгенолитографии [4]: 1 - поток рентгеновских лучей, 2 - канал совмещения, 3 - опорная рамка рентгеношаблона, 4 - область экспонирования (окно в опорной рамке), 5-рисунок на слое, непрозрачном для рентгеновских лучей, 6 - окно для совмещения рентгеношаблона и подложки, 7 - пленка, несущая рисунок и прозрачная для рентгеновских лучей, 8 - метка совмещения на подложке, 9 - слой рентгенорезиста, 10 - подложка Плотность потока рентгеновский лучей, падающих на подложку, обратно пропорциональна расстоянию от их источника. В качестве материалов, используемых для изготовления мишеней, способных излучать рентгеновские лучи требуемых длин волн, обычно служат Cu, Al, Mo, Pd.Здесь также имеется источник излучения, шаблон и пластина, покрытая резистом, чувствительным к излучению. Рисунок 2 - Конструкция ренгененографической установки для экспонирования [2]: I - вращающийся анод, охлаждаемый водой; 2 - вакуумная камера; 3 - электронная пушка; 4 - тонкое бериллиевое окно; 5 - рентгеновские лучи; 6 - устройство совмещения; 7-пластина, покрытая рентгенорезистом; 8 - шаблон; 9-микроскоп; 10 - патрубок для откачки; 11 - система вращения анода Эти лучи от мощного источника излучения, смонтированного в вакуумной камере, через тонкое (25 мкм) окто и шаблон направляются на пластину, экспонируя резист. Для большинства ренгенолитографических установок эти пределы не превышают 0,1 мкм при размере источника 5 мм, диаметре пластин 76 мм и расстоянии между источником и пластиной 20 см, а между пластиной и шаблоном 4 мкм. Изменение зазора приводит к изменению геометрического искажения на пластине диаметром 76 мм при D=20 см значение DA не превышает 0,1 мкм, если значение ds поддерживается равным не; более 0,5 мкм, что находится на пределе современных возможностей конструкций держателей шаблонов и пластин, а также достижимой плоскостности пластин в высокотемпературных процессах обработки (диффузии, эпитаксии, окисления).В ходе изучения курсовой работы я ознакомился с процессом рентгенолитографии и сделал выводы: O Рентгенолитография - это процесс переноса изображения шаблона с помощью рентгеновского излучения. O Процесс рентгенолитографии позволяет производить операции на микро и нано уровнях.
План
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Технология ренгенолитографических процессов
2 Источник излучения
3 Экспонирование в ренгенолитографии
Выводы
Литература
Вывод
В ходе изучения курсовой работы я ознакомился с процессом рентгенолитографии и сделал выводы: O Рентгенолитография - это процесс переноса изображения шаблона с помощью рентгеновского излучения.
O Процесс рентгенолитографии позволяет производить операции на микро и нано уровнях.
O Рентгенолитография имеет высокое качество изделий.
Но помимо положительных сторон, рентгенолитография имеет и отрицательные.
O Высокая стоимость самого процесса рентгенолитографии
O Несовершенность охлаждающей системы
O Потребность в специальных условиях
Список литературы
1. Достанко А.П., Баранов В.В., Шаталов В.В. Пленочные токопроводящие системы СБИС.-Мн.: Выш.шк., 2000.-238 с.
2. Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров. - М; Радио и связь, 2007 - 464 .
3. Технология СБИС. В 2 кн. Пер. с англ./Под ред. С.Зи,- М.: Мир, 2006.-786 с.
4. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств. - М.: Радио и связь, 2001.-528 с.