Photolithography

Photolithography je proces použitý v polovodičové přístrojové zhotovení přenést vzor k povrchu oplatka nebo substrát. Přenos tohoto vzoru bude počítat s definicí rysů být vyrytý na základovém filmu nebo poskytovat masku pro iont implantation. V komplexním integrovaném obvodu oplatka projde photolithographic oblast na objednávce 20 k 30 časům.

Plátek je představen na automatizovaný " wafertrack " systém. Tato dráha sestává z robotů zacházení, se péct / zchladit talíře a kabát / vyvinout jednotky. Roboty jsou zvyklé na plátky převodu od jednoho modulu k jinému. Plátek je zpočátku ohříván k teplotě dostatečné odehnat nějakou vlhkost než smět být vsunutý k povrchu filmu. Hexa-methyl-disilizane (HMDS) je aplikován v jedné kapalině nebo formě páry aby podporoval lepší soudržnost fotky-citlivý polymeric materiál volal photoresist. Photoresist je rozdělen v kapalné formě na oplatce jako to podstoupí rotaci. Rychlost a zrychlení této rotace jsou důležité parametry v určovat vyplývající tloušťku platil photoresist. Photoresist pokrytý plátek je pak přenesl se do horkého talíře kde " měkký se péct " je aplikován, účel toto se péct je odehnat nadměrné rozpouštědlo před uvedením do systému projevu.

Požadovaný vzor je pak plánovaný na oplatce v jeden stroj volal stepper nebo skener. Stepper / skener funguje podobně k diaprojektor. Světlo z rtuťové obloukové lampy nebo excimer laser je focussed přes složitý systém čoček na " maska " (také volal reticle), obsahovat požadovaný obraz. Světlo prochází maskou a je pak soustředěné produkovat požadovaný obraz na oplatce přes redukční čočkový systém. Redukce systému může se měnit se spoléhat na design ale je typcially na objednávce 4X-5X ve velikosti.

Když obraz je projektován na oplatce, photoresist materiál podstoupí nějakou vlnovou délku specifická radiace-citlivé chemické reakce, který způsobit oblasti vystavené ke světlu být jeden více nebo méně kyselý. Jestliže vystavené oblasti stanou se kyselejší, materiál je volán pozitivní photoresist, zatímco jestliže to stane se méně susceptible to je zápor photoresist. Vydržet je pak " rozvinutý " tím, že vystaví to k alkalai řešení takový jako sodík hydroxide (NaOH), který odstraní jeden vystavený (pozitivní photoresist) nebo unexposed (negativní photoresist) photoresist. Tento proces probíhá po převodu ze systému projevu zpět k wafertrack. Pošta-projev se péct je vykonáván dříve se vyvíjet typicky pomoci redukovat stálé vlnové jevy způsobené destruktivními a konstruktivními rušivými vzory dopadajícího světla. Se vyvíjet chemie je dodána v podobné módě k jak photoresist byl aplikován. Vyplývající plátek je pak " hardbaked " na se péct talíř u vysoké horečky aby se zpevnil zbývající photoresist sloužit jak chránit vrstvu proti budoucnosti, iont implantation, mokrá chemikálie leptat nebo plazma leptat.

Schopnost vrhat jasný obraz velmi malého rysa na oplatka je omezen vlnová délka světla, které je používáno a schopnost redukčního čočkového systému k zachycení dost diffraction objedná pryč iluminované masky. Dnešní stav---umění photolithography použití nástrojů DUV (hluboce Ultrafialový světlo s vlnovými délkami 248 a 193 nm, který dovolit minimální rysové velikosti na objednávce 130-90 nm. Budoucí nástroje jsou ve vývoji které použití vůle 157 nm vlnová délka DUV ve způsobu podobném proudu systémy projevu. Dále extrém ultrafialový (EUV) ozařovací systémy jsou nyní ve vývoji které použití vůle 13nm vlnové délky, přibližující se režim rentgenuje a should dovolit velikosti rysa dole 45 nm.

Obraz pro masku je vytvořen od počítačového datového souboru. Tento datový soubor je přeměněn v sérii polygonů a psaný na křemíku-dioxide (křemen) čtvercový substrát pokrytý vrstvou pochromovaného používání photolithographic proces. Svazek elektronů je používán odhalit strukturu definovanou v datovém souboru a cestách přes povrch substrátu v jeden vektor nebo rastr prohlížejí způsob. Kde photoresist na masce je vystaven chrome moci být leptal pryč opouštět jasnou cestu pro světlo v stepper / skenerové systémy cestovat přes.