Micro-Nano Processing | Dépôt de couches minces, lithographie, gravure Vue d'ensemble

La nanofabrication se divise en trois domaines distincts : les couches minces, la lithographie et la gravure.

Les films minces obtenus par des méthodes de dépôt physique en phase vapeur, telles que le dépôt en phase vapeur, la pulvérisation, le laser pulsé et le dépôt chimique en phase vapeur, sont passés en revue pour le dépôt en phase vapeur à basse pression, le dépôt en phase vapeur assisté par plasma et le dépôt en couche atomique (CVD).

La lithographie, en commençant par une discussion des principes de la lithographie par masque de contact, suivie de la lithographie par projection dans l'ultraviolet (UV), et se terminant par des systèmes plus avancés pour la fabrication de circuits intégrés, tels que les systèmes de lithographie par immersion et par UV profond à 193 nm. Les techniques d'amélioration de la résolution telles que le double patterning et le patterning auto-aligné sont brièvement passées en revue. La lithographie non optique, telle que la lithographie par faisceau d'électrons, la lithographie par faisceau d'ions focalisés et la lithographie par nanoimpression, est également abordée.

Gravure, les sujets comprennent les techniques utilisées dans la gravure chimique humide, la gravure au plasma et la gravure profonde du silicium.

Résumé de la technologie de dépôt de couches minces

  évaporation pulvérisation PLD LPCVD dépôt chimique en phase vapeur dépôt par couche atomique MOCVD MBE
Température du substrat à grande échelle à grande échelle à grande échelle élevé facilité (tension) à grande échelle élevé à grande échelle
énergie de sédimentation faible élevé élevé réaction de surface réaction de surface réaction de surface réaction de surface réaction de surface
souches Vide ou gaz de réaction Atténuation. Principalement de l'argon, mais aussi des gaz réactifs. à grande échelle facilité (tension) facilité (tension) à grande échelle facilité (tension) aspirateurs
couverture des marches (math.) très orienté directionnel directionnel conforme Un peu d'orientation. hautement conforme dénotation dénotation
densité de défauts élevé facilité (tension) facilité (tension) très faible faible très faible faible très faible
régularité élevé élevé moins favorable élevé élevé élevé élevé élevé
taux de sédimentation tranchant (des couteaux ou de l'esprit) tranchant (des couteaux ou de l'esprit) lentement rapide rapide ralentir facilité (tension) ralentir
Matériaux communs La plupart des métaux, des éléments simples et des diélectriques stables tels que Au, Ag, Cu, Si, SiO2, MgF2, etc. Mêmes matériaux que pour l'évaporation, plus des métaux et diélectriques supplémentaires tels que W, VO2, etc. YBCO, PZT, matériaux ferroélectriques et autres composés complexes Si3N4, SiO2 Si3N4, SiO2, silicium polycristallin Al2O3, HfO2, SiO2 et certains métaux Semi-conducteurs composés GaAs, InP, AlGaAs Semi-conducteurs composés - GaAs, InP, AlGaAs
Applications courantes Films optiques et électroniques, autres applications générales Films optiques et électroniques, autres applications générales Actuellement utilisé principalement pour l'exploration Masques et MEMS Isolation électrique, passivation, masquage Diélectrique de grille, passivé Fabrication de dispositifs optiques Recherche et développement en matière d'épitaxie et d'optoélectronique
Résumé de la photolithographie
les méthodologies longueur d'onde Probablement en demi-longueur d'onde. Profondeur de champ Applications courantes
lithographie par contact 365 nm (Hg) 500 nm   la recherche et le développement
lithographie par projection 365 nm (Hg) 350 nm   R&D et petite production
lithographie par projection 193 nm (ArF) 75 nm   système de production
Projection Immersion Lithographie 193 nm (ArF) 35nm   système de production
Lithographie par projection avec immersion et amélioration de la résolution 193 nm (ArF) 20 nm   système de production
Lithographie EUV 13,5 nm 5nm   Des systèmes de production en cours de développement
lithographie par interférence laser (LIL) 325 nm (HeCd), 266 nm (YAG), 248 nm (KrF), 193 nm (ArF) et autres. 100e500 nm à l'infini Structures périodiques telles que les réseaux
EBL 0,01 nm (faisceau d'électrons) 5nm important Laboratoires de R&D et fabrication de modèles pour les systèmes de production
Lithographie par FIB ion gallium 10nm important Réparation de masques, réparation de copeaux, R&D
NIL N/A N/A N/A R&D avec potentiel d'utilisation commerciale

Les valeurs de demi-pas indiquées ici sont les valeurs réelles de ces systèmes, et non leurs limites théoriques.

Lecture approfondie :

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