Литография высокого разрешения в технологии полупроводниковСтраница 16
te=k(S/j)(A/a), (28)
где k отношение фактически сканируемой области к А, S чувствительность резиста.
Величина k определяется характером топологии и схемой сканирования (k=1 в растровой и k=0.2-0.4 в векторной). Таким образом, для сокращения времени экспонирования необходимо увеличить плотность тока луча j либо общий ток ja. Время ожидания состоит из времени обработки данных и времени установки подобласти экспонирования и столика.
При использовании луча переменной формы основными проблемами являются формирование элементов непрямоугольной формы и коррекция эффектов близости посредством разбиения фигур на области равной дозы. Такой способ коррекции связан с проблемами управления большими объемами данных и потерей производительности.
Резистный материал может взаимодействовать с компонентами ЭЛ систем, порождая такие проблемы, как загрязнение, накопление заряда, плохое совмещение и низкий срок службы оборудования, приводящий к росту затрат времени на ремонт.
Таблица 4. Сравнение ЭЛ-систем
различного типа.
|
Системы с круглым гауссовым лучом |
Многолучевые системы |
Системы с лучем переменной формы | |
|
Преиму- щества Недо-статки |
Простота Гибкость Пригодность к изгото- влению фотошаблонов Одновременно экспо- нируется лишь одна точка Высокая яркость ис-точника Необходимость быстро действующих аналоговых электрон-ных схем |
Параллельная обра-ботка (высокая эффек-тивность экспонирова-ния) Малый ток в пучке Не требуется быстро-действующих элек-тронных схем Сложность перенаст-ройки Сложность совмеще-ния Использование малых токов луча |
Параллельная обра-ботка (высокая эффек-тивность экспонирова-ния) Гибкость, переменная форма луча Пригодность для пря-мого экспонирования на пластине и изготов-ления фотошаблонов (EL-3) Техническая слож-ность (высокая стои-мость) Разрешение зависит от размера луча |
Совмещение.
Послойное совмещение и совмещение рабочего поля в шаговых повторителях составляют часть проблемы точности совмещения топологий. Проектный допуск на точность совмещения предполагает такое размещение рисунка одного слоя приборной структуры над другим, что в приборе реализуются все его целевые характеристики. Общим для всех экспонирующих систем являются послойное совмещение и контроль ширины линии.
Метки для ЭЛ совмещения обычно изготавливаются в виде канавок или выступов в кремнии, а для повышения уровня сигнала обратнорассеянных электронов - из металлов большой атомной массы. В момент прохождения электронного луча над меткой регистрируется изменение количество обратнорассеянных электронов и размеры поля сканирования корректируются до полного совпадения с размерами кристалла. Сигнал совмещения сильно зависит от характеристик подложки, энергии электронного луча, композиции резиста и рельефа резистного покрытия над меткой.
В качестве детекторов могут использоваться микроканальные умножители, сцинцилляторы или диффузионные диоды; важно удовлетворить следующим требованиям:
1) чувствительность и точное позиционирование;
2) рассеяние и вобуляция луча должны быть меньше, чем размеры метки совмещения;
3) согласование размера и формы меток с толщиной резиста;
4) применение корректора данных с высоким отношением сигнал/ шум и петлей обратной связи, позволяющего менять поле сканирования для точного совмещения с кристаллом.