Субмикронные интегральные схемы: элементная база и проектирование. Рындин Е.А - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

13
Рис. 3. Конструкция рентгеношаблона
Рис. 4. Проецирование рисунка посредством рентгеновского излучения
Одним из перспективных путей решения проблем, связанных с применением
рентгенолитографии, является использование источников синхротронного излуче-
ния [23].
Синхротронное излучение генерируется в накопительных кольцах, или син-
хротронах, высокоэнергетическими (релятивистскими) электронами, которым при
помощи магнитного поля сообщается центростремительное ускорение. При этом
синхротронное излучение сконцентрировано в расходящемся конусе с малым углом
при вершине. Принцип экспонирования при помощи синхротронного излучения
показан на рис. 5.
14
Рис. 5. Принцип экспонирования синхротронным излучением
Например, для накопительного кольца Стэнфордского университета полная
мощность излучения равна 105 кВт при энергии электронов 3,5 ГэВ, магнитной ин-
дукции 0,92 Тл, радиусе орбиты электронов 12,7 м, токе электронов в накопитель-
ном кольце 0,1 А.
При большой мощности излучения синхротронные источники формируют
рентгеновские лучи высокой направленности, что позволяет существенно умень-
шить время экспозиции (до секунд при нескольких часах для обычных рентгеноли-
тографических установок) и тем самым повысить производительность, снизить тре-
бования к параметрам рентгенорезистов и упростить схемы для совмещения шабло-
нов. Благодаря малой угловой расходимости лучей, пространственное разрешение
практически не ограничено эффектом полутени. К недостаткам следует отнести вы-
сокую стоимость синхротронов, импульсный характер излучения, а также широкий
спектр, охватывающий, помимо рентгеновского излучения, ультрафиолетовый, ви-
димый и инфракрасный диапазоны.
Сравнительно большая длина волны ультрафиолетового излучения и пробле-
мы, связанные с формированием рентгеновских пучков, ограничивают разрешаю-
щую способность фото- и рентгенолитографии и позволяют формировать элементы
микрорисунков с минимальными размерами до 0,3 мкм [23, 26].
Тем не менее, согласно прогнозам, приведенным в [7], к 2014 г. предполага-
ется сократить минимальный топологический размер элементов СБИС до 50 нм при
использовании фотолитографии в области жесткого ультрафиолета (l = 200 – 260
нм) и рентгенолитографии.
Для достижения этой цели разрабатываются новые подходы и методы. Наи-
более перспективными в настоящее время считаются методы фото- и рентгенолито-
графии, основанные на корректировке элементов рисунка шаблона с учетом ди-
фракционных эффектов. Микрорисунок, получаемый при экспонировании, в данном
случае не повторяет изображение шаблона, а определяется в результате дифракции
ультрафиолетовых или рентгеновских лучей на элементах шаблона, что позволяет
формировать элементы микрорисунков с размерами, значительно меньшими длины
волны излучения [27].