пятница, 17 октября 2008 г.

Как работает фотолитография

При длине волны излучения 193 нм получают размеры элемента 45 нм. Как?

традиционная сухая литография имеет физические ограничения на уровне 65 нм

Почему?

Технологически, главным фаворитом гонки "22 нанометра и менее" является литография с использованием жесткого ультрафиолетового излучения (EUV, вакуумная литография). Однако ввиду постоянных отсрочек появления коммерческих аппаратов для EUV-литографии, производители, возможно, предпочтут использование современных 193-нм иммерсионных сканеров с применением комплексных методов получения изображения, например двойного экспонирования, для 32-нм технологического процесса. Дальнейшее направление литографического развития остается пока неопределенным.
Вот это и беспокоит


08.07.2008
http://www.3dnews.ru/news/32_nm_tehprotsess_intel_vibiraet_immersionnuu_litografiu_nikon/
при переходе к нормам 32-нм технологического процесса производства процессоров компания Intel впервые за много лет изменит стратегию отбора производственного оборудования. Говорят, что теперь, вместо использования литографического оборудования от нескольких компаний Intel будет сотрудничать с единственным поставщиком, и этим поставщиком станет не привычный традиционный голландский партнёр ASML Holding NV, а японская Nikon.
ранее – вплоть до 45-нм техпроцесса, Intel придерживалась стратегии закупки производственного литографического оборудования как минимум у двоих производителей - ASML и Nikon (ещё раньше – даже трёх, включая Canon). речь идёт именно об иммерсионном 193-нм оборудовании для работы с критичными слоями
во всех техпроцессах последних лет вплоть до 45-нм включительно Intel использовала традиционные "сухие" литографические сканнеры и фотомаски с фазовым сдвигом. Может быть, в этом секрет?
При использовании норм 32-нм техпроцесса Intel планирует использовать линейку 193-нм иммерсионных сканеров Nikon NSR-610C с многоосным катадиоптрическим дизайном оптики, обладающей NA (числовой апертурой) 1.30.

Цена вопроса:
одна печатная маска может стоить до $1 млн. для правил дизайна 90-нм и стоимость удваивается для 65-нм и утраивается для 45нм.

EUV














http://www.3dnews.ru/news/euv_litografiya_stanovitsya_vse_bolee_realnoi/

Первоначально технология была предназначена для производства микросхем по 45-нм проектным нормам, сейчас сроки ее внедрения отнесены как минимум до 2011 года к моменту старта 22-нм производства. Часть отраслевых экспертов и вовсе полагают, что технологии не суждено дойти до коммерческого применения, хотя бы ввиду высокой стоимости оборудования. Так, по расчетам аналитиков, цена только одного сканера в будущем может составить от 60 до 100 миллионов долларов США.

Иммерсия
Иммерсионный метод использует воду для замены воздуха в качестве среды между литографическими линзами и поверхностью подложки для нанесения рисунка микросхемы. Вода обеспечивает больший коэффициент преломления, меньшее значение ширины линии, снижая физические ограничения.

Японская корпорация Nikon на днях озвучила планы по производству первых 193-нм иммерсионных сканеров, использующих технологию экспонирования с двойным шаблоном (double patterning) до конца 2008 года. Аппарат получил наименование NSR-S610C. Известно, что сканер будет поддерживать фирменные технологии Tandem Stage и Local Fill.
http://www.3dnews.ru/news/nikon_vipustit_skaner_dlya_32_nm_tehprotsessa_do_kontsa_2008_goda/

NSR-S610C представляет собой 193-нм иммерсионный сканер с числовой апертурой проекционной линзы 1,3.

представители компании IBM на прошлой неделе заявили, что намерены использовать иммерсионную литографию с длиной волны 193 нм при производстве 22-нм продуктов.
Иммерсионная литография разрабатывалась IBM совместно с ASML и Albany Nanotech.
http://www.3dnews.ru/news/na_litograficheskom_trone_srazu_dva_korolya/
ASML, Canon и Nikon являются главными поставщиками иммерсионного оборудования. ASML, на данный момент, отправила более 70 наборов, большая часть которых предназначена для производителей системной логики. Ключевыми являются модели ASML Twinscan XT1700i и XT1900Gi. Модель XT1900Gi способна обеспечить техпроцесс менее 40 нм и была отправлена более 10 покупателям с третьего квартала 2008. Nikon начал поставки NSR-S609B для 55-нм и 45-нм техпроцесса с 2006 года. Отгрузки NSR-S610C для 45 нм совершаются с 2007 года.



Двойная экспозиция

Смысл методики заключается в последовательном применении двух шаблонов во время прожига фоторезиста для получения рисунка с размерами элементов, не достижимыми с помощью обычных методов оптической литографии.

double exposure and double patterning, DE/DP
в основе DE/DP лежит вытравливание одного слоя фоторезиста с помощью последовательного применения двух фотомасок, формирующих смежные элементы.

Интерференция
использовании одновременно двух лазеров с разными длинами волн, в результате интерференции которых возникает сетчатый рисунок с более высоким разрешением, нежели этого можно добиться от каждого лазера по отдельности.
Не оптические ограничения при применении интерференсной литографии сужают сферу их использование для работы с фоторезистами, поэтому исследователи добавили к этой технологии сканирование. Применение интерференсной литографии сканирующего луча обуславливает постоянное движение воды, в отличие от традиционной интерференсной литографии, где вода неподвижна, и это вызывает смещение частот лазеров в результате допплеровского эффекта. Исследователям из MIT удалось решить эту проблему синхронизацией изображения сетки с движением воды используя звуковые волны, которые вибрируют в такт с кристаллами лазеров и синхронно смещают их частоты вверх и вниз.

Импринт
Используя литографический инструмент MII Imprio 250, Toshiba сумела нанести на кремниевую подложку 18-нм изолированные элементы и рисунок с плотно расположенными 24-нм элементами.
Критический допуск на размер элементов (critical dimension uniformity, CDU) составлял менее 1 нм, размытие края рисунка (line edge roughness, LER) не превышало 2 нм. Предъявленные образцы демонстрировали уровень дефективности (defectivity level) равный 0,3 повреждения на см2, что приближается к таковому для иммерсионной литографии. Степень перекрытия элементов (device overlay) находилась в допустимых пределах.
http://www.3dnews.ru/news/toshiba_za_imprint_litografiu_dlya_22_nm_tehprotsessa/

Электроннолучевая литография множественным пучком (multi-beam e-beam lithography)

Комментариев нет: