마이크로 및 나노 공정 | 포토리소그래피 - 광학 리소그래피

In Nam및 마이크로 플러스업무기술 맥락에서의 리소그래피사용기판 테이블에서얼굴위의 내용은 다음과 같아야 합니다.사용패턴을 사용하여 다음얼굴를 인쇄합니다.

광학 리소그래피는 빛을 사용하여 마스터(포토마스크)의 패턴을 기판에 복사합니다. 이 과정은 기존의 네거티브 사진 복제와 매우 유사합니다. 감광성 폴리머(포토레지스트)를 기판에 도포한 다음 포토마스크를 통해 노출시킵니다. 노출된 포토레지스트는 화학 반응을 거쳐 용해도에 변화를 일으킵니다. 이 화학 반응은 포토레지스트의 일부를 용해시키는 데 사용되며, 패턴화된 포토레지스트는 남게 됩니다. 포토리소그래피 기술에는 접촉, 프로젝션, 침지 및 간섭 측정과 같은 여러 가지 방식이 있으며 UV, 딥 UV, 극자외선 및 X-레이 기반 방식도 있습니다.

비광학 리소그래피는 전자빔, 이온빔 또는 기계적 힘을 사용하여 레지스트 필름에 패턴을 생성합니다. 전자 빔 리소그래피(EBL), 집속 이온 빔(FIB) 리소그래피 및 나노 임프린트 리소그래피(NIL)가 있습니다. 다음 섹션에서는 이러한 기술과 그 한계에 대해 간략하게 설명합니다.

광원

자외선 광원은 일반적으로사용포토리소그래피에서. 이는 짧은 파장으로 인해 이미지 해상도가 향상될 뿐만 아니라 무선 환경에서 사용되는 자외선에 민감한 광화학 물질을 통해 더 나은 이미지 해상도를 얻을 수 있기 때문입니다.사용. 수은 증기가스램프는 여전히 리소그래피에서 자외선의 주요 소스이며, 방출 라인은 다음과 같습니다.405nm (h 라인), 365nm (i 라인) 및 254nm.사용대부분이 스펙트럼 범위를 위해 365nm(i-라인)와 여러 포토레지스트가 개발되었습니다. 점점 더 많은 것을 얻어야 할 필요성높음유방의 해상도, 사람들은 만들기 시작했습니다.사용깊은 자외선 광원, 예248 및 193nm 준분할sub레이저.목차이전에는 개발 중이었습니다.13.5nm EUV 광원. 리소그래피 애플리케이션에서사용조명의 강도가 전체 기판 테이블에 걸쳐 일정 수준이어야 합니다.얼굴계속 켜두기ITo.높음S 빔은 허용되지 않으며 다음을 위해 제거해야 합니다.에서레이저 소스의 산란 패턴입니다. 따라서 비용Big볼륨 에너지가 빔을 평평하고 고른 프로파일로 형성합니다.

포토레지스트

포토레지스트는 용매에 포함된 감광성 유기 폴리머로, 대부분 스핀 코팅을 통해 기판에 도포됩니다. 포토레지스트는 감광성 화합물, 수지, 용매로 구성됩니다. 용매는목차는 포토레지스트가 스핀 코팅될 수 있도록 하기 위한 것입니다. 스핀 코팅 단계가 끝나면 포토레지스트를 가열하여 용매를 제거합니다. 레진은사용후속 패턴 전송을 위한 포토레지스트의 구조적 구성입니다. Ini-라인(365nm) 포토레지스트 중 가장 일반적인 것은사용수지는 페놀 수지(페놀 계열의 일부)입니다. 광활성 화합물은 디아조-나프토퀴논입니다.(DNQ). 자외선에 노출되면 DNQ가 방출됩니다.I광산의 종류는 다음과 같습니다.그리고수지의 용해도를 증가시킵니다. 이러한 유형의 포토레지스트는 노출된 부분이 결국 제거되기 때문에 포지티브 포토레지스트라고도 합니다.그리고노출되지 않은 영역은 보존됩니다. 용해도의 동적 범위는 다음과 같습니다.Big세 가지 순서로높음학위Not리소그래피의 선형성, 이것이 바로 리소그래피의 장점입니다.색상대조되는 이유.

노출은 일반적으로 제곱센티미터당 밀리줄(mJ/cm2) 단위로 측정됩니다. 이는 조명 강도에 노출 시간을 곱한 값으로, mW/cm2 단위입니다. 일반적인 선량 값은 50~500mJ/cm2입니다.

일반적으로 사용되는 변형은 네거티브 포토레지스트입니다. 이 포토레지스트는 노출 후 포토레지스트의 용해도가 감소하는 정반대의 거동을 보입니다.

포토마스크

포토마스크는 빛 투과를 차단하기 위해 금속 패턴이 형성된 투명한 유리 기판입니다. 이 금속은 유리에 대한 접착력이 뛰어나고 자외선에 매우 불투명하기 때문에 일반적으로 크롬을 사용합니다. 표준 포토리소그래피 공정은 포토마스크를 만드는 데 사용되며 포토레지스트 도포, 노출 및 패턴을 아래 크롬 층으로 전사하는 과정을 포함합니다.

 

그러나 포토마스크가 아닌 노출의 경우 스캐너 또는 전자빔 스캐너에 레이저와 같은 스캐닝 도구가 사용됩니다. UV 레이저 소스(예: HeCd 또는 ArF)는 전체 표면의 레이저 스팟을 래스터 스캔하는 데 사용되며, 레이저 빔은 포토마스크 디자인이 포함된 소프트웨어 기반 고속 오브젝트에 의해 켜지고 꺼집니다. HeCd 레이저의 파장이 325nm라고 가정할 때 달성 가능한 가장 작은 스팟 크기는 약 300nm입니다. 선과 같은 이진 피처에는 이 스팟의 폭이 여러 개 필요할 수 있습니다. 따라서 일반적으로 광고되는 레이저 기록 포토마스크의 한계는 약 1mm입니다. 더 작은 피처가 필요한 경우 전자 빔 라이팅이 사용됩니다.

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