优化系统设计(分辨率增强技术)和降低k1来提高分辨率,德州仪器TI光刻胶和掩模板直接接触

来源:时间: 2024-11-14

优化系统设计(分辨率增强技术)和降低k1来提高分辨率,德州仪器TI光刻胶和掩模板直接接触

分辨率描述的是成像系统解析成像物体细节的能力,光刻系统能够区分和处理的线条的最小尺寸或机器能够充分打印的区域称为微图像处理的最小分辨率。分辨率是光刻系统最重要的指标之一,分辨率越高,德州仪器TI光刻机能实现的最小线宽就越小。瑞利公式如下其中 lm 是临界尺寸,即最小可能特征尺寸。λ 是所用光的波长。k1 是一个系数,它取决于与芯片制造工艺相关的许多其他因素。k1 通常等于 0.75,而光刻的物理极限为 k1 = 0.25,NA 是光学元件的数值孔径,一般在 0.16 到 0.9 之间。NA 决定了它们可以收集多少光如下公式n为折射率 θ为光锥在晶圆上汇聚成点像的半角,D为透镜直径,f为焦距,根据公式可以通过降低波长λ(光刻加工的极限为λ/2,即半波长分辨率)、增加NA、优化系统设计(分辨率增强技术)和降低k1来提高分辨率。 紫外线曝光紫外线 (UV) 和深紫外线 (DUV) 光源目前在工业中被广泛用作曝光光源。使用 UV 和 DUV 光源的最常见曝光方法是接触印刷、接近印刷和投影印刷,接触印刷在该技术中,涂有光刻胶的硅晶片与掩模板物理接触。晶片由真空系统固定。当晶片与掩模板接触时,系统会从掩模板顶部暴露在紫外线下,曝光过程发生在光刻胶层中。接触印刷可以实现高分辨率,并且优于邻近印刷,因为光刻胶和掩模板直接接触,它是集成电路研究和生产中使用的第一种曝光方法,但由于灰尘会滞留在光刻胶之间,因此现在已经过时。此外,掩模板会损坏掩模板并导致图案缺陷,从而降低产量。此外,由于掩模板与光刻胶直接接触,因此它不能重复使用,邻近印刷类似于接触印刷,给出了邻近印刷系统,它由光源及光学聚焦系统、掩模版、硅片、对准台四大部分组成。光学聚焦系统将汞灯发出的紫外光转换成平行光,平行光穿过掩模版在光刻胶上成像。由于掩模版与硅片之间存在很小的间隙s(通常s=5μm),所以这种方法被称为接近式打印。理论上光刻的分辨率为1/λ,但在接近式打印系统中,掩模版与硅片之间的间隙s很小,因此会因为衍射的原因对分辨率有所限制,现实中只能在3μm以上的工艺中使用接近式打印。


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