マイクロ・ナノ加工|薄膜形成、リソグラフィー、エッチングの概要
ナノファブリケーションは、薄膜、リソグラフィー、エッチングの3つの分野に分けられる。
低圧CVD、プラズマエンハンストCVD、原子層蒸着(CVD)など、蒸着、スパッタリング、パルスレーザー、化学蒸着などの物理的蒸着法を用いた薄膜について概説する。
リソグラフィは、コンタクトマスクリソグラフィの原理から始まり、紫外線(UV)プロジェクションリソグラフィ、そしてディープUV193nmや液浸リソグラフィシステムなど、集積回路製造のためのより高度なシステムで終わる。ダブルパターニングやセルフアラインパターニングのような解像度向上技術についても簡単に概説する。電子ビームリソグラフィ、集束イオンビームリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィなどの非光学リソグラフィについても説明する。
エッチングでは、ウェットケミカルエッチング、プラズマエッチング、ディープシリコンエッチングで使用される技術がトピックに含まれる。
薄膜蒸着技術の概要
エバポレーション | スパッタリング | PLD | エルピーシーブイディー | 化学気相成長(Chemical Vapour Deposition | アトミックレイヤーデポジション | MOCVD | MBE | |
基板温度 | 大規模 | 大規模 | 大規模 | 高い | ふりしぼる | 大規模 | 高い | 大規模 |
堆積エネルギー | ロー | 高い | 高い | 表面反応 | 表面反応 | 表面反応 | 表面反応 | 表面反応 |
ひずみ | 真空または反応ガス | 緩和。 主にアルゴンだが、反応性ガスを含むこともある。 | 大規模 | ふりしぼる | ふりしぼる | 大規模 | ふりしぼる | 掃除機 |
ステップカバレッジ(数学) | 志向が強い | 方向性 | 方向性 | 共形 | ちょっとした指示だ。 | ハイコンフォーマル | デノテーション | デノテーション |
欠陥密度 | 高い | ふりしぼる | ふりしぼる | ちょうてい | ロー | ちょうてい | ロー | ちょうてい |
平等 | 高い | 高い | 不利 | 高い | 高い | 高い | 高い | 高い |
沈降速度 | クイック | クイック | あたまがわるい | 速い | 速い | 速度を落とす | ふりしぼる | 速度を落とす |
一般材料 | ほとんどの金属、単一元素、およびAu、Ag、Cu、Si、SiO2、MgF2などの安定した誘電体。 | 蒸発と同じ材料に加え、W、VO2などの金属や誘電体を追加。 | YBCO、PZT、強誘電体、その他の複合化合物 | Si3N4、SiO2 | Si3N4、SiO2、多結晶シリコン | Al2O3、HfO2、SiO2、およびいくつかの金属 | 化合物半導体 GaAs、InP、AlGaAs | 化合物半導体 - GaAs、InP、AlGaAs |
一般的なアプリケーション | 光学・電子フィルム、その他汎用用途 | 光学・電子フィルム、その他汎用用途 | 現在は主に探査に使用されている | マスクとMEMS | 電気絶縁、不動態化、マスキング | ゲート絶縁体、パッシベート | 光学機器製造 | エピタキシーとオプトエレクトロニクス研究開発 |
フォトリソグラフィの概要
方法論 | 波長 | おそらくハーフピッチだろう。 | 焦点深度 | 一般的なアプリケーション |
コンタクトリソグラフィ | 365 nm (Hg) | 500 nm | 研究開発 | |
投影露光 | 365 nm (Hg) | 350 nm | 研究開発と少量生産 | |
投影露光 | 193 nm (ArF) | 75 nm | 生産体制 | |
投影浸漬リソグラフィ | 193 nm (ArF) | 35nm | 生産体制 | |
液浸と解像度の向上による投影リソグラフィ | 193 nm (ArF) | 20nm | 生産体制 | |
EUVリソグラフィー | 13.5 nm | 5nm | まだ生産システムを開発中 | |
レーザー干渉リソグラフィ(LIL) | 325 nm(HeCd)、266 nm(YAG)、248 nm(KrF)、193 nm(ArF)など。 | 100~500 nm | 限りなく | グレーティングなどの周期構造 |
電子制御ブレーキシステム | 0.01 nm(電子ビーム) | 5nm | 大きい | R&Dラボと生産システム用テンプレートの製造 |
FIBリソグラフィ | ガリウムイオン | 10nm | 大きい | マスク補修、チップ補修、研究開発 |
NIL | 該当なし | 該当なし | 該当なし | 商業利用の可能性のある研究開発 |
ここに示したハーフピッチの値は、これらのシステムにおける実際の値であり、理論的な限界値ではない。
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