ഒരു അവലോകനം
ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ, ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ ഇൻ്റഗ്രേഷൻ ലെവൽ നിർണ്ണയിക്കുന്ന പ്രധാന പ്രക്രിയയാണ് ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി. സർക്യൂട്ട് ഗ്രാഫിക് വിവരങ്ങൾ മാസ്കിൽ നിന്ന് (മാസ്ക് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) അർദ്ധചാലക മെറ്റീരിയൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലേക്ക് വിശ്വസ്തതയോടെ കൈമാറുകയും കൈമാറുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഈ പ്രക്രിയയുടെ പ്രവർത്തനം.
ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയയുടെ അടിസ്ഥാന തത്വം, മാസ്കിൽ സർക്യൂട്ട് പാറ്റേൺ രേഖപ്പെടുത്തുന്നതിന് അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പൊതിഞ്ഞ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിൻ്റെ ഫോട്ടോകെമിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുക, അതുവഴി ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് പാറ്റേൺ ഡിസൈനിൽ നിന്ന് അടിവസ്ത്രത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിൻ്റെ ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുക എന്നതാണ്.
ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫിയുടെ അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയ:
ആദ്യം, ഒരു കോട്ടിംഗ് മെഷീൻ ഉപയോഗിച്ച് അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിൽ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് പ്രയോഗിക്കുന്നു;
തുടർന്ന്, ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ അടിവസ്ത്രം തുറന്നുകാട്ടാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ കൈമാറുന്ന മാസ്ക് പാറ്റേൺ വിവരങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്താൻ ഫോട്ടോകെമിക്കൽ റിയാക്ഷൻ മെക്കാനിസം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഫിഡിലിറ്റി ട്രാൻസ്മിഷൻ, മാസ്ക് പാറ്റേൺ അടിവസ്ത്രത്തിലേക്ക് മാറ്റൽ, പകർത്തൽ എന്നിവ പൂർത്തിയാക്കുന്നു;
അവസാനമായി, എക്സ്പോഷറിന് ശേഷം ഫോട്ടോകെമിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുന്ന ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിനെ നീക്കം ചെയ്യാൻ (അല്ലെങ്കിൽ നിലനിർത്താൻ) തുറന്ന അടിവസ്ത്രം വികസിപ്പിക്കാൻ ഒരു ഡെവലപ്പർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
രണ്ടാമത്തെ ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയ
മാസ്കിൽ രൂപകല്പന ചെയ്ത സർക്യൂട്ട് പാറ്റേൺ സിലിക്കൺ വേഫറിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിന്, കൈമാറ്റം ആദ്യം ഒരു എക്സ്പോഷർ പ്രക്രിയയിലൂടെ നേടണം, തുടർന്ന് സിലിക്കൺ പാറ്റേൺ ഒരു എച്ചിംഗ് പ്രക്രിയയിലൂടെ നേടണം.
ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി പ്രോസസ് ഏരിയയുടെ പ്രകാശം ഒരു മഞ്ഞ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ, ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് സെൻസിറ്റീവ് അല്ല, ഇതിനെ മഞ്ഞ പ്രകാശ മേഖല എന്നും വിളിക്കുന്നു.
അച്ചടി വ്യവസായത്തിലാണ് ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി ആദ്യമായി ഉപയോഗിച്ചത്, ആദ്യകാല പിസിബി നിർമ്മാണത്തിനുള്ള പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യയായിരുന്നു ഇത്. 1950-കൾ മുതൽ, ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി ക്രമേണ ഐസി നിർമ്മാണത്തിലെ പാറ്റേൺ കൈമാറ്റത്തിനുള്ള മുഖ്യധാരാ സാങ്കേതികവിദ്യയായി മാറി.
ലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയയുടെ പ്രധാന സൂചകങ്ങളിൽ റെസല്യൂഷൻ, സെൻസിറ്റിവിറ്റി, ഓവർലേ കൃത്യത, വൈകല്യ നിരക്ക് മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയയിലെ ഏറ്റവും നിർണായകമായ മെറ്റീരിയൽ ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലായ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് ആണ്. ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിൻ്റെ സംവേദനക്ഷമത പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, g/i ലൈൻ, 248nm KrF, 193nm ArF തുടങ്ങിയ ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ ആവശ്യമാണ്.
ഒരു സാധാരണ ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയയുടെ പ്രധാന പ്രക്രിയ അഞ്ച് ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു:
- അടിസ്ഥാന ഫിലിം തയ്യാറാക്കൽ;
-ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റും സോഫ്റ്റ് ബേക്കും പ്രയോഗിക്കുക;
-വിന്യാസം, എക്സ്പോഷർ, പോസ്റ്റ്-എക്സ്പോഷർ ബേക്കിംഗ്;
- ഹാർഡ് ഫിലിം വികസിപ്പിക്കുക;
- വികസനം കണ്ടെത്തൽ.
(1)അടിസ്ഥാന ഫിലിം തയ്യാറാക്കൽ: പ്രധാനമായും വൃത്തിയാക്കലും നിർജ്ജലീകരണവും. ഏതെങ്കിലും മലിനീകരണം ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റും വേഫറും തമ്മിലുള്ള ബീജസങ്കലനത്തെ ദുർബലപ്പെടുത്തുന്നതിനാൽ, നന്നായി വൃത്തിയാക്കുന്നത് വേഫറും ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റും തമ്മിലുള്ള അഡീഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്തും.
(2)ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് കോട്ടിംഗ്: സിലിക്കൺ വേഫർ തിരിക്കുന്നതിലൂടെ ഇത് നേടാനാകും. ഭ്രമണ വേഗത, ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് കനം, താപനില എന്നിവയുൾപ്പെടെ വ്യത്യസ്ത ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത കോട്ടിംഗ് പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ ആവശ്യമാണ്.
സോഫ്റ്റ് ബേക്കിംഗ്: ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റും സിലിക്കൺ വേഫറും തമ്മിലുള്ള അഡീഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് കനത്തിൻ്റെ ഏകീകൃതത മെച്ചപ്പെടുത്താനും ബേക്കിംഗിന് കഴിയും, ഇത് തുടർന്നുള്ള എച്ചിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ ജ്യാമിതീയ അളവുകളുടെ കൃത്യമായ നിയന്ത്രണത്തിന് പ്രയോജനകരമാണ്.
(3)വിന്യാസവും എക്സ്പോഷറും: ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയയിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘട്ടങ്ങളാണ് വിന്യാസവും എക്സ്പോഷറും. മാസ്ക് പാറ്റേൺ വേഫറിലെ നിലവിലുള്ള പാറ്റേണുമായി (അല്ലെങ്കിൽ ഫ്രണ്ട് ലെയർ പാറ്റേൺ) വിന്യസിക്കുന്നതിനെ അവർ പരാമർശിക്കുന്നു, തുടർന്ന് അത് പ്രത്യേക പ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് വികിരണം ചെയ്യുന്നു. പ്രകാശ ഊർജ്ജം ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിലെ ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് ഘടകങ്ങളെ സജീവമാക്കുന്നു, അതുവഴി മാസ്ക് പാറ്റേൺ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.
വിന്യാസത്തിനും എക്‌സ്‌പോഷറിനും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനാണ്, ഇത് മുഴുവൻ ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലെ ഏറ്റവും ചെലവേറിയ ഒരൊറ്റ പ്രോസസ്സ് ഉപകരണമാണ്. ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ്റെ സാങ്കേതിക തലം മുഴുവൻ ഉൽപാദന ലൈനിൻ്റെയും പുരോഗതിയുടെ നിലവാരത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.
പോസ്റ്റ്-എക്സ്പോഷർ ബേക്കിംഗ്: എക്സ്പോഷറിന് ശേഷമുള്ള ഒരു ചെറിയ ബേക്കിംഗ് പ്രക്രിയയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ആഴത്തിലുള്ള അൾട്രാവയലറ്റ് ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റുകളേക്കാളും പരമ്പരാഗത ഐ-ലൈൻ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റുകളേക്കാളും വ്യത്യസ്തമായ ഫലമുണ്ടാക്കുന്നു.
ആഴത്തിലുള്ള അൾട്രാവയലറ്റ് ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിന്, പോസ്റ്റ്-എക്സ്പോഷർ ബേക്കിംഗ് ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിലെ സംരക്ഷിത ഘടകങ്ങളെ നീക്കം ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിനെ ഡെവലപ്പറിൽ ലയിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, അതിനാൽ പോസ്റ്റ്-എക്സ്പോഷർ ബേക്കിംഗ് ആവശ്യമാണ്;
പരമ്പരാഗത ഐ-ലൈൻ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റുകൾക്ക്, പോസ്റ്റ്-എക്സ്പോഷർ ബേക്കിംഗ് ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിൻ്റെ അഡീഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്താനും നിൽക്കുന്ന തരംഗങ്ങൾ കുറയ്ക്കാനും കഴിയും (നിൽക്കുന്ന തരംഗങ്ങൾ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിൻ്റെ എഡ്ജ് മോർഫോളജിയെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കും).
(4)ഹാർഡ് ഫിലിം വികസിപ്പിക്കുന്നു: എക്സ്പോഷറിന് ശേഷം ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിൻ്റെ (പോസിറ്റീവ് ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ്) ലയിക്കുന്ന ഭാഗം പിരിച്ചുവിടാൻ ഡവലപ്പർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് പാറ്റേൺ ഉപയോഗിച്ച് മാസ്ക് പാറ്റേൺ കൃത്യമായി പ്രദർശിപ്പിക്കുക.
വികസന പ്രക്രിയയുടെ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ വികസന താപനിലയും സമയവും, ഡെവലപ്പർ ഡോസേജും ഏകാഗ്രതയും, ശുചീകരണം മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു. വികസനത്തിലെ പ്രസക്തമായ പാരാമീറ്ററുകൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിൻ്റെ തുറന്നതും വെളിപ്പെടുത്താത്തതുമായ ഭാഗങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പിരിച്ചുവിടൽ നിരക്കിലെ വ്യത്യാസം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അതുവഴി ആവശ്യമുള്ള വികസന പ്രഭാവം നേടുന്നു.
കാഠിന്യം കാഠിന്യം ബേക്കിംഗ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് വികസിപ്പിച്ച ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിലെ ശേഷിക്കുന്ന ലായകങ്ങൾ, ഡെവലപ്പർ, വെള്ളം, മറ്റ് അനാവശ്യ ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ ചൂടാക്കി ബാഷ്പീകരിക്കുന്നതിലൂടെ നീക്കം ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയാണ്. ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിൻ്റെ കൊത്തുപണി പ്രതിരോധം.
കാഠിന്യം പ്രക്രിയയുടെ താപനില വ്യത്യസ്ത ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റുകളും കാഠിന്യം രീതികളും അനുസരിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് പാറ്റേൺ രൂപഭേദം വരുത്തുന്നില്ലെന്നും ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് ആവശ്യത്തിന് ഹാർഡ് ആക്കണമെന്നുമാണ് അടിസ്ഥാനം.
(5)വികസന പരിശോധന: വികസനത്തിന് ശേഷം ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് പാറ്റേണിലെ തകരാറുകൾ പരിശോധിക്കുന്നതിനാണ് ഇത്. സാധാരണയായി, വികസനത്തിന് ശേഷം ചിപ്പ് പാറ്റേൺ സ്വയമേവ സ്കാൻ ചെയ്യാനും മുൻകൂട്ടി സംഭരിച്ച വൈകല്യങ്ങളില്ലാത്ത സ്റ്റാൻഡേർഡ് പാറ്റേണുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാനും ഇമേജ് തിരിച്ചറിയൽ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്തെങ്കിലും വ്യത്യാസം കണ്ടെത്തിയാൽ, അത് വികലമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.
വൈകല്യങ്ങളുടെ എണ്ണം ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യം കവിയുന്നുവെങ്കിൽ, സിലിക്കൺ വേഫർ ഡെവലപ്‌മെൻ്റ് ടെസ്റ്റിൽ പരാജയപ്പെട്ടതായി വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നു, അത് സ്‌ക്രാപ്പ് ചെയ്യുകയോ ഉചിതമായ രീതിയിൽ പുനർനിർമ്മിക്കുകയോ ചെയ്യാം.
ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ, മിക്ക പ്രക്രിയകളും മാറ്റാനാകാത്തതാണ്, കൂടാതെ ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി പുനർനിർമ്മിക്കാൻ കഴിയുന്ന വളരെ കുറച്ച് പ്രക്രിയകളിൽ ഒന്നാണ്.
മൂന്ന് ഫോട്ടോമാസ്കുകളും ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് മെറ്റീരിയലുകളും
3.1 ഫോട്ടോമാസ്ക്
ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് വേഫർ നിർമ്മാണത്തിൻ്റെ ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു മാസ്റ്ററാണ് ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി മാസ്ക് എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഒരു ഫോട്ടോമാസ്ക്.
ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത വേഫർ നിർമ്മാണത്തിന് ആവശ്യമായ യഥാർത്ഥ ലേഔട്ട് ഡാറ്റയെ ലേസർ പാറ്റേൺ ജനറേറ്ററുകൾക്കോ ഇലക്ട്രോൺ ബീം എക്സ്പോഷർ ഉപകരണങ്ങൾക്കോ മാസ്ക് ഡാറ്റ പ്രോസസ്സിംഗ് വഴി തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഡാറ്റ ഫോർമാറ്റിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഫോട്ടോമാസ്ക് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ. ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയൽ കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ ഫോട്ടോമാസ്ക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലിലെ മുകളിലുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ; പിന്നീട് അത് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലിലെ പാറ്റേൺ ശരിയാക്കാൻ ഡെവലപ്‌മെൻ്റ്, എച്ചിംഗ് തുടങ്ങിയ പ്രക്രിയകളുടെ ഒരു പരമ്പരയിലൂടെ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു; അവസാനം, ഇത് പരിശോധിച്ച്, നന്നാക്കി, വൃത്തിയാക്കി, ഫിലിം ലാമിനേറ്റ് ചെയ്ത് മാസ്ക് ഉൽപ്പന്നം രൂപപ്പെടുത്തുകയും ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് നിർമ്മാതാവിന് ഉപയോഗത്തിനായി കൈമാറുകയും ചെയ്യുന്നു.
3.2 ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ്
ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് ഒരു ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലാണ്. ഇതിലെ ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് ഘടകങ്ങൾ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വികിരണത്തിന് കീഴിൽ രാസ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകും, അതുവഴി പിരിച്ചുവിടൽ നിരക്കിൽ മാറ്റങ്ങൾ സംഭവിക്കും. മാസ്കിലെ പാറ്റേൺ ഒരു വേഫർ പോലുള്ള ഒരു അടിവസ്ത്രത്തിലേക്ക് മാറ്റുക എന്നതാണ് ഇതിൻ്റെ പ്രധാന പ്രവർത്തനം.
ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വം: ആദ്യം, ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് അടിവസ്ത്രത്തിൽ പൂശുകയും ലായകത്തെ നീക്കം ചെയ്യാൻ മുൻകൂട്ടി ചുട്ടുപഴുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു;
രണ്ടാമതായി, മുഖംമൂടി വെളിച്ചത്തിന് വിധേയമാകുന്നു, ഇത് തുറന്ന ഭാഗത്തെ ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് ഘടകങ്ങൾ ഒരു രാസപ്രവർത്തനത്തിന് വിധേയമാക്കുന്നു;
പിന്നെ, ഒരു പോസ്റ്റ്-എക്സ്പോഷർ ബേക്ക് നടത്തപ്പെടുന്നു;
അവസാനമായി, ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് വികസനത്തിലൂടെ ഭാഗികമായി പിരിച്ചുവിടുന്നു (പോസിറ്റീവ് ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിന്, തുറന്ന പ്രദേശം പിരിച്ചുവിടുന്നു; നെഗറ്റീവ് ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിനായി, വെളിപ്പെടുത്താത്ത പ്രദേശം പിരിച്ചുവിടുന്നു), അതുവഴി ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് പാറ്റേൺ മാസ്കിൽ നിന്ന് അടിവസ്ത്രത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നത് മനസ്സിലാക്കുന്നു.
ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിൻ്റെ ഘടകങ്ങളിൽ പ്രധാനമായും ഫിലിം-ഫോർമിംഗ് റെസിൻ, ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് ഘടകം, ട്രെയ്സ് അഡിറ്റീവുകൾ, ലായകങ്ങൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
അവയിൽ, മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും എച്ചിംഗ് പ്രതിരോധവും നൽകാൻ ഫിലിം-ഫോർമിംഗ് റെസിൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു; ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് ഘടകം പ്രകാശത്തിന് കീഴിൽ രാസ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുന്നു, ഇത് പിരിച്ചുവിടൽ നിരക്കിൽ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തുന്നു;
ട്രെയ്സ് അഡിറ്റീവുകളിൽ ചായങ്ങൾ, വിസ്കോസിറ്റി എൻഹാൻസറുകൾ മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു, അവ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റിൻ്റെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു; ഘടകങ്ങളെ പിരിച്ചുവിടാനും തുല്യമായി കലർത്താനും ലായകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഫോട്ടോകെമിക്കൽ റിയാക്ഷൻ മെക്കാനിസമനുസരിച്ച് നിലവിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റുകളെ പരമ്പരാഗത ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റുകൾ, രാസപരമായി ആംപ്ലിഫൈഡ് ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റുകൾ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം, കൂടാതെ അൾട്രാവയലറ്റ്, ഡീപ് അൾട്രാവയലറ്റ്, എക്സ്ട്രീം അൾട്രാവയലറ്റ്, ഇലക്ട്രോൺ ബീം, അയോൺ ബീം, എക്‌സ്-റേ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റുകൾ എന്നിങ്ങനെ തിരിക്കാം. ഫോട്ടോസെൻസിറ്റിവിറ്റി തരംഗദൈർഘ്യം.
നാല് ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി ഉപകരണങ്ങൾ
ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി സാങ്കേതികവിദ്യ കോൺടാക്റ്റ്/പ്രോക്സിമിറ്റി ലിത്തോഗ്രഫി, ഒപ്റ്റിക്കൽ പ്രൊജക്ഷൻ ലിത്തോഗ്രഫി, സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് റിപ്പീറ്റ് ലിത്തോഗ്രഫി, സ്കാനിംഗ് ലിത്തോഗ്രഫി, ഇമ്മർഷൻ ലിത്തോഗ്രഫി, ഇയുവി ലിത്തോഗ്രഫി എന്നിവയുടെ വികസന പ്രക്രിയയിലൂടെ കടന്നുപോയി.
4.1 കോൺടാക്റ്റ്/പ്രോക്സിമിറ്റി ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ
കോൺടാക്റ്റ് ലിത്തോഗ്രാഫി സാങ്കേതികവിദ്യ 1960 കളിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു, 1970 കളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചു. ചെറിയ തോതിലുള്ള ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ കാലഘട്ടത്തിലെ പ്രധാന ലിത്തോഗ്രാഫി രീതിയായിരുന്നു ഇത്, കൂടാതെ 5μm-ൽ കൂടുതൽ ഫീച്ചർ വലുപ്പമുള്ള ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഇത് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിച്ചു.
ഒരു കോൺടാക്റ്റ്/പ്രോക്സിമിറ്റി ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനിൽ, വേഫർ സാധാരണയായി സ്വമേധയാ നിയന്ത്രിത തിരശ്ചീന സ്ഥാനത്തും കറങ്ങുന്ന വർക്ക്‌ടേബിളിലും സ്ഥാപിക്കുന്നു. മാസ്കിൻ്റെയും വേഫറിൻ്റെയും സ്ഥാനം ഒരേസമയം നിരീക്ഷിക്കാൻ ഓപ്പറേറ്റർ ഒരു പ്രത്യേക ഫീൽഡ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ മാസ്കും വേഫറും വിന്യസിക്കാൻ വർക്ക് ടേബിളിൻ്റെ സ്ഥാനം സ്വമേധയാ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. വേഫറും മാസ്കും വിന്യസിച്ച ശേഷം, അവ രണ്ടും ഒരുമിച്ച് അമർത്തും, അങ്ങനെ മാസ്ക് വേഫറിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റുമായി നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെടും.
മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഒബ്ജക്റ്റീവ് നീക്കം ചെയ്ത ശേഷം, അമർത്തിപ്പിടിച്ച വേഫറും മാസ്കും എക്സ്പോഷറിനായി എക്സ്പോഷർ ടേബിളിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. മെർക്കുറി വിളക്ക് പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പ്രകാശം ഒരു ലെൻസിലൂടെ മാസ്കിന് സമാന്തരമായി കൂട്ടിയിണക്കപ്പെടുന്നു. വേഫറിലെ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് ലെയറുമായി മാസ്ക് നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെടുന്നതിനാൽ, എക്സ്പോഷറിന് ശേഷം 1:1 എന്ന അനുപാതത്തിൽ മാസ്ക് പാറ്റേൺ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് ലെയറിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.
കോൺടാക്റ്റ് ലിത്തോഗ്രാഫി ഉപകരണങ്ങൾ ഏറ്റവും ലളിതവും ലാഭകരവുമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ലിത്തോഗ്രാഫി ഉപകരണമാണ്, കൂടാതെ സബ്-മൈക്രോൺ ഫീച്ചർ സൈസ് ഗ്രാഫിക്‌സിൻ്റെ എക്സ്പോഷർ നേടാൻ കഴിയും, അതിനാൽ ഇത് ഇപ്പോഴും ചെറിയ ബാച്ച് ഉൽപ്പന്ന നിർമ്മാണത്തിലും ലബോറട്ടറി ഗവേഷണത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു. വലിയ തോതിലുള്ള ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ഉൽപ്പാദനത്തിൽ, മാസ്കും വേഫറും തമ്മിലുള്ള നേരിട്ടുള്ള സമ്പർക്കം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ലിത്തോഗ്രാഫി ചെലവുകളിലെ വർദ്ധനവ് ഒഴിവാക്കാൻ പ്രോക്സിമിറ്റി ലിത്തോഗ്രാഫി സാങ്കേതികവിദ്യ അവതരിപ്പിച്ചു.
1970-കളിൽ ചെറിയ തോതിലുള്ള ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ കാലഘട്ടത്തിലും മീഡിയം സ്കെയിൽ ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ ആദ്യകാലഘട്ടത്തിലും പ്രോക്സിമിറ്റി ലിത്തോഗ്രാഫി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. കോൺടാക്റ്റ് ലിത്തോഗ്രാഫിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, പ്രോക്സിമിറ്റി ലിത്തോഗ്രാഫിയിലെ മാസ്ക് വേഫറിലെ ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റുമായി നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെടുന്നില്ല, പക്ഷേ നൈട്രജൻ നിറഞ്ഞ ഒരു വിടവ് അവശേഷിക്കുന്നു. മാസ്ക് നൈട്രജനിൽ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്നു, മാസ്കും വേഫറും തമ്മിലുള്ള വിടവിൻ്റെ വലുപ്പം നൈട്രജൻ മർദ്ദം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.
പ്രോക്സിമിറ്റി ലിത്തോഗ്രാഫിയിൽ വേഫറും മാസ്കും തമ്മിൽ നേരിട്ടുള്ള സമ്പർക്കം ഇല്ലാത്തതിനാൽ, ലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയയിൽ അവതരിപ്പിക്കുന്ന വൈകല്യങ്ങൾ കുറയുകയും അതുവഴി മാസ്‌കിൻ്റെ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുകയും വേഫർ വിളവ് മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രോക്സിമിറ്റി ലിത്തോഗ്രാഫിയിൽ, വേഫറും മാസ്കും തമ്മിലുള്ള വിടവ് ഫ്രെസ്നെൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ മേഖലയിൽ വേഫറിനെ സ്ഥാപിക്കുന്നു. ഡിഫ്രാക്ഷൻ്റെ സാന്നിധ്യം പ്രോക്സിമിറ്റി ലിത്തോഗ്രാഫി ഉപകരണങ്ങളുടെ റെസല്യൂഷൻ്റെ കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തലിനെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു, അതിനാൽ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രധാനമായും 3μm-ന് മുകളിലുള്ള ഫീച്ചർ വലുപ്പമുള്ള ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് അനുയോജ്യമാണ്.
4.2 സ്റ്റെപ്പറും റിപ്പീറ്ററും
വേഫർ ലിത്തോഗ്രാഫിയുടെ ചരിത്രത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഉപകരണങ്ങളിലൊന്നാണ് സ്റ്റെപ്പർ, ഇത് സബ്-മൈക്രോൺ ലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയയെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപാദനത്തിലേക്ക് പ്രോത്സാഹിപ്പിച്ചു. മാസ്കിലെ പാറ്റേൺ വേഫറിലേക്ക് മാറ്റാൻ സ്റ്റെപ്പർ 22mm × 22mm ൻ്റെ ഒരു സാധാരണ സ്റ്റാറ്റിക് എക്സ്പോഷർ ഫീൽഡും 5:1 അല്ലെങ്കിൽ 4:1 എന്ന റിഡക്ഷൻ അനുപാതമുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ പ്രൊജക്ഷൻ ലെൻസും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഒരു എക്സ്പോഷർ സബ്സിസ്റ്റം, ഒരു വർക്ക്പീസ് സ്റ്റേജ് സബ്സിസ്റ്റം, ഒരു മാസ്ക് സ്റ്റേജ് സബ്സിസ്റ്റം, ഒരു ഫോക്കസ്/ലെവലിംഗ് സബ്സിസ്റ്റം, ഒരു അലൈൻമെൻ്റ് സബ്സിസ്റ്റം, ഒരു മെയിൻ ഫ്രെയിം സബ്സിസ്റ്റം, ഒരു വേഫർ ട്രാൻസ്ഫർ സബ്സിസ്റ്റം, ഒരു മാസ്ക് ട്രാൻസ്ഫർ സബ്സിസ്റ്റം എന്നിവ ചേർന്നതാണ് സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് റിപ്പീറ്റ് ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ. , ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് സബ്സിസ്റ്റം, ഒരു സോഫ്റ്റ്വെയർ സബ്സിസ്റ്റം.
ഒരു സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് റിപ്പീറ്റ് ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ്റെ സാധാരണ പ്രവർത്തന പ്രക്രിയ താഴെ പറയുന്നതാണ്:
ആദ്യം, ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ വേഫർ വേഫർ ട്രാൻസ്ഫർ സബ്സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ച് വർക്ക്പീസ് ടേബിളിലേക്ക് മാറ്റുന്നു, കൂടാതെ മാസ്ക് ട്രാൻസ്ഫർ സബ്സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ച് എക്സ്പോസ് ചെയ്യേണ്ട മാസ്ക് മാസ്ക് ടേബിളിലേക്ക് മാറ്റുന്നു;
തുടർന്ന്, വർക്ക്പീസ് സ്റ്റേജിലെ വേഫറിൽ മൾട്ടി-പോയിൻ്റ് ഉയരം അളക്കാൻ സിസ്റ്റം ഫോക്കസിംഗ്/ലെവലിംഗ് സബ്സിസ്റ്റം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് തുറന്നുകാട്ടപ്പെടുന്ന വേഫറിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ഉയരം, ടിൽറ്റ് ആംഗിൾ എന്നിവ പോലുള്ള വിവരങ്ങൾ നേടുന്നതിന്, എക്സ്പോഷർ ഏരിയ എക്സ്പോഷർ പ്രക്രിയയിൽ പ്രൊജക്ഷൻ ഒബ്ജക്റ്റീവിൻ്റെ ഫോക്കൽ ഡെപ്ത് ഉള്ളിൽ വേഫർ എപ്പോഴും നിയന്ത്രിക്കാനാകും;തുടർന്ന്, മാസ്കും വേഫറും വിന്യസിക്കാൻ സിസ്റ്റം അലൈൻമെൻ്റ് സബ്സിസ്റ്റം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിനാൽ എക്സ്പോഷർ പ്രക്രിയയിൽ മാസ്ക് ഇമേജിൻ്റെ സ്ഥാന കൃത്യതയും വേഫർ പാറ്റേൺ കൈമാറ്റവും എല്ലായ്പ്പോഴും ഓവർലേ ആവശ്യകതകൾക്കുള്ളിൽ ആയിരിക്കും.
അവസാനമായി, പാറ്റേൺ ട്രാൻസ്ഫർ ഫംഗ്‌ഷൻ സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിന് നിർദ്ദിഷ്ട പാത്ത് അനുസരിച്ച് മുഴുവൻ വേഫർ ഉപരിതലത്തിൻ്റെയും സ്റ്റെപ്പ്-ആൻഡ്-എക്സ്പോഷർ പ്രവർത്തനം പൂർത്തിയായി.
തുടർന്നുള്ള സ്റ്റെപ്പർ, സ്കാനർ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ മേൽപ്പറഞ്ഞ അടിസ്ഥാന പ്രവർത്തന പ്രക്രിയയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, സ്റ്റെപ്പിംഗ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു → എക്സ്പോഷർ → എക്സ്പോഷർ, ഒപ്പം ഫോക്കസിംഗ് / ലെവലിംഗ് → അലൈൻമെൻ്റ് → എക്സ്പോഷർ ഇരട്ട-ഘട്ട മോഡലിൽ അളക്കൽ (ഫോക്കസിംഗ് / ലെവലിംഗ് → അലൈൻമെൻ്റ്) സമാന്തരമായി എക്സ്പോഷർ.
സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് സ്കാൻ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സ്റ്റെപ്പ്-ആൻഡ്-സ്കാൻ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീന് മാസ്കിൻ്റെയും വേഫറിൻ്റെയും സിൻക്രണസ് റിവേഴ്സ് സ്കാനിംഗ് നേടേണ്ടതില്ല, കൂടാതെ ഒരു സ്കാനിംഗ് മാസ്ക് ടേബിളും സിൻക്രണസ് സ്കാനിംഗ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റവും ആവശ്യമില്ല. അതിനാൽ, ഘടന താരതമ്യേന ലളിതമാണ്, ചെലവ് താരതമ്യേന കുറവാണ്, പ്രവർത്തനം വിശ്വസനീയമാണ്.
ഐസി ടെക്നോളജി 0.25μm ലേക്ക് പ്രവേശിച്ചതിനുശേഷം, എക്സ്പോഷർ ഫീൽഡ് സൈസും എക്സ്പോഷർ യൂണിഫോമിറ്റിയും സ്കാൻ ചെയ്യുന്നതിലെ സ്റ്റെപ്പ്-ആൻഡ്-സ്കാൻ ലിത്തോഗ്രാഫിയുടെ ഗുണങ്ങൾ കാരണം സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് റിപ്പീറ്റ് ലിത്തോഗ്രാഫിയുടെ പ്രയോഗം കുറയാൻ തുടങ്ങി. നിലവിൽ, നിക്കോൺ നൽകുന്ന ഏറ്റവും പുതിയ സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് റിപ്പീറ്റ് ലിത്തോഗ്രാഫിക്ക് സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് സ്കാൻ ലിത്തോഗ്രാഫിയുടേതിന് തുല്യമായ ഒരു സ്റ്റാറ്റിക് എക്സ്പോഷർ ഫീൽഡ് ഉണ്ട്, കൂടാതെ ഉയർന്ന ഉൽപ്പാദനക്ഷമതയോടെ മണിക്കൂറിൽ 200-ലധികം വേഫറുകൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഇത്തരത്തിലുള്ള ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ നിലവിൽ പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത് ക്രിട്ടിക്കൽ അല്ലാത്ത ഐസി ലെയറുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിനാണ്.
4.3 സ്റ്റെപ്പർ സ്കാനർ
സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് സ്കാൻ ലിത്തോഗ്രാഫിയുടെ പ്രയോഗം 1990-കളിൽ ആരംഭിച്ചു. വ്യത്യസ്ത എക്സ്പോഷർ ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സുകൾ കോൺഫിഗർ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, സ്റ്റെപ്പ്-ആൻഡ്-സ്കാൻ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് 365nm, 248nm, 193nm ഇമ്മർഷൻ മുതൽ EUV ലിത്തോഗ്രഫി വരെയുള്ള വ്യത്യസ്ത പ്രോസസ്സ് ടെക്നോളജി നോഡുകൾ പിന്തുണയ്ക്കാൻ കഴിയും. സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് റിപ്പീറ്റ് ലിത്തോഗ്രാഫിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് സ്കാൻ ലിത്തോഗ്രാഫിയുടെ സിംഗിൾ-ഫീൽഡ് എക്സ്പോഷർ ഡൈനാമിക് സ്കാനിംഗ് സ്വീകരിക്കുന്നു, അതായത്, മാസ്ക് പ്ലേറ്റ് വേഫറുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സ്കാനിംഗ് ചലനത്തെ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നു; നിലവിലെ ഫീൽഡ് എക്സ്പോഷർ പൂർത്തിയായ ശേഷം, വേഫർ വർക്ക്പീസ് ഘട്ടത്തിലൂടെ കൊണ്ടുപോകുകയും അടുത്ത സ്കാനിംഗ് ഫീൽഡ് സ്ഥാനത്തേക്ക് കടക്കുകയും ആവർത്തിച്ചുള്ള എക്സ്പോഷർ തുടരുകയും ചെയ്യുന്നു; മുഴുവൻ വേഫറിൻ്റെയും എല്ലാ ഫീൽഡുകളും തുറന്നുകാട്ടുന്നത് വരെ സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് സ്കാൻ എക്സ്പോഷർ ഒന്നിലധികം തവണ ആവർത്തിക്കുക.
വ്യത്യസ്ത തരം പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ (i-line, KrF, ArF പോലുള്ളവ) കോൺഫിഗർ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, അർദ്ധചാലക ഫ്രണ്ട്-എൻഡ് പ്രക്രിയയുടെ മിക്കവാറും എല്ലാ സാങ്കേതിക നോഡുകളെയും സ്റ്റെപ്പർ-സ്കാനറിന് പിന്തുണയ്ക്കാൻ കഴിയും. സാധാരണ സിലിക്കൺ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള CMOS പ്രക്രിയകൾ 0.18μm നോഡ് മുതൽ വലിയ അളവിൽ സ്റ്റെപ്പർ-സ്കാനറുകൾ സ്വീകരിച്ചു; നിലവിൽ 7nm-ൽ താഴെയുള്ള പ്രോസസ് നോഡുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന എക്സ്ട്രീം അൾട്രാവയലറ്റ് (EUV) ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനുകളും സ്റ്റെപ്പർ-സ്കാനിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഭാഗിക അഡാപ്റ്റീവ് പരിഷ്‌ക്കരണത്തിന് ശേഷം, MEMS, പവർ ഉപകരണങ്ങൾ, RF ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിങ്ങനെയുള്ള സിലിക്കൺ ഇതര അധിഷ്‌ഠിത പ്രക്രിയകളുടെ ഗവേഷണവും വികസനവും ഉൽപ്പാദനവും സ്റ്റെപ്പർ-സ്കാനറിന് പിന്തുണയ്ക്കാൻ കഴിയും.
ASML (നെതർലാൻഡ്‌സ്), നിക്കോൺ (ജപ്പാൻ), കാനൻ (ജപ്പാൻ), SMEE (ചൈന) എന്നിവയാണ് സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് സ്കാൻ പ്രൊജക്ഷൻ ലിത്തോഗ്രഫി മെഷീനുകളുടെ പ്രധാന നിർമ്മാതാക്കൾ. ASML 2001-ൽ സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് സ്കാൻ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനുകളുടെ TWINSCAN സീരീസ് പുറത്തിറക്കി. ഇത് ഒരു ഡ്യുവൽ-സ്റ്റേജ് സിസ്റ്റം ആർക്കിടെക്ചർ സ്വീകരിക്കുന്നു, ഇത് ഉപകരണങ്ങളുടെ ഔട്ട്പുട്ട് നിരക്ക് ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഹൈ-എൻഡ് ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനായി മാറുകയും ചെയ്തു.
4.4 ഇമ്മേഴ്‌ഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫി
എക്സ്പോഷർ തരംഗദൈർഘ്യം മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുമ്പോൾ, ഇമേജിംഗ് റെസലൂഷൻ കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഫലപ്രദമായ മാർഗ്ഗം ഇമേജിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സംഖ്യാ അപ്പർച്ചർ വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണ്. 45nm-ലും അതിൽ കൂടുതലുമുള്ള ഇമേജിംഗ് റെസല്യൂഷനുകൾക്ക്, ArF ഡ്രൈ എക്സ്പോഷർ രീതിക്ക് ഇനി ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല (കാരണം ഇത് 65nm-ൻ്റെ പരമാവധി ഇമേജിംഗ് റെസലൂഷൻ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു), അതിനാൽ ഒരു ഇമ്മർഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫി രീതി അവതരിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. പരമ്പരാഗത ലിത്തോഗ്രാഫി സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ, ലെൻസും ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റും തമ്മിലുള്ള മാധ്യമം വായുവാണ്, അതേസമയം ഇമ്മർഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫി സാങ്കേതികവിദ്യ വായു മാധ്യമത്തെ ദ്രാവകമാക്കി മാറ്റുന്നു (സാധാരണയായി 1.44 റിഫ്രാക്റ്റീവ് ഇൻഡക്സുള്ള അൾട്രാപുർ ജലം).
യഥാർത്ഥത്തിൽ, ഇമ്മേഴ്‌ഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫി ടെക്നോളജി ദ്രവ മാധ്യമത്തിലൂടെ പ്രകാശം കടന്നു പോയതിന് ശേഷം പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ തരംഗദൈർഘ്യം കുറയ്ക്കുന്നത് റെസല്യൂഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ചുരുക്കൽ അനുപാതം ദ്രാവക മാധ്യമത്തിൻ്റെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചികയാണ്. ഇമ്മർഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ ഒരു തരം സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് സ്കാൻ ലിത്തോഗ്രാഫി യന്ത്രമാണെങ്കിലും, അതിൻ്റെ ഉപകരണ സിസ്റ്റം സൊല്യൂഷൻ മാറിയിട്ടില്ലെങ്കിലും, ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രധാന സാങ്കേതിക വിദ്യകളുടെ ആമുഖം കാരണം ഇത് ആർഎഫ് സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് സ്കാൻ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ്റെ പരിഷ്ക്കരണവും വിപുലീകരണവുമാണ്. മുങ്ങാൻ.
ഇമ്മർഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫിയുടെ പ്രയോജനം, സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സംഖ്യാ അപ്പെർച്ചറിലെ വർദ്ധനവ് കാരണം, സ്റ്റെപ്പർ-സ്കാനർ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ്റെ ഇമേജിംഗ് റെസല്യൂഷൻ ശേഷി മെച്ചപ്പെട്ടു, ഇത് 45nm-ൽ താഴെയുള്ള ഇമേജിംഗ് റെസല്യൂഷൻ്റെ പ്രോസസ്സ് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റും.
ഇമ്മർഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ ഇപ്പോഴും ArF പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ, പ്രക്രിയയുടെ തുടർച്ച ഉറപ്പുനൽകുന്നു, ഇത് പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും പ്രക്രിയയുടെയും R&D ചെലവ് ലാഭിക്കുന്നു. ഇതിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഒന്നിലധികം ഗ്രാഫിക്സും കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ ലിത്തോഗ്രാഫി സാങ്കേതികവിദ്യയും സംയോജിപ്പിച്ച്, ഇമ്മർഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ 22nm ഉം അതിൽ താഴെയുമുള്ള പ്രോസസ്സ് നോഡുകളിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും. EUV ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ ഔദ്യോഗികമായി വൻതോതിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, ഇമ്മർഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു, കൂടാതെ 7nm നോഡിൻ്റെ പ്രോസസ്സ് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാനും കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഇമ്മേഴ്‌ഷൻ ലിക്വിഡ് അവതരിപ്പിച്ചതിനാൽ, ഉപകരണങ്ങളുടെ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ബുദ്ധിമുട്ട് ഗണ്യമായി വർദ്ധിച്ചു.
ഇമ്മേഴ്‌ഷൻ ലിക്വിഡ് സപ്ലൈ ആൻഡ് റിക്കവറി ടെക്നോളജി, ഇമ്മേഴ്‌ഷൻ ലിക്വിഡ് ഫീൽഡ് മെയിൻ്റനൻസ് ടെക്നോളജി, ഇമ്മേഴ്‌ഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫി പൊല്യൂഷൻ ആൻഡ് ഡിഫെക്റ്റ് കൺട്രോൾ ടെക്നോളജി, അൾട്രാ ലാർജ് ന്യൂമറിക് അപ്പെർച്ചർ ഇമ്മേഴ്‌ഷൻ പ്രൊജക്ഷൻ ലെൻസുകളുടെ വികസനവും പരിപാലനവും, ഇമ്മേഴ്‌ഷൻ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഇമേജിംഗ് ക്വാളിറ്റി ഡിറ്റക്ഷൻ ടെക്നോളജി എന്നിവയാണ് ഇതിൻ്റെ പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യകൾ.
നിലവിൽ, വാണിജ്യ ആർഫി സ്റ്റെപ്പ് ആൻഡ് സ്കാൻ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനുകൾ പ്രധാനമായും നൽകുന്നത് രണ്ട് കമ്പനികളാണ്, അതായത് നെതർലാൻഡിലെ ASML, ജപ്പാനിലെ നിക്കോൺ. അവയിൽ, ഒരു ASML NXT1980 Di-യുടെ വില ഏകദേശം 80 ദശലക്ഷം യൂറോയാണ്.
4.4 എക്സ്ട്രീം അൾട്രാവയലറ്റ് ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ
ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫിയുടെ റെസല്യൂഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി, എക്‌സൈമർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് സ്വീകരിച്ചതിന് ശേഷം എക്സ്പോഷർ തരംഗദൈർഘ്യം കൂടുതൽ ചുരുക്കുകയും 10 മുതൽ 14 nm വരെ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള തീവ്ര അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശം എക്സ്പോഷർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സായി അവതരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങേയറ്റത്തെ അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളുടെ തരംഗദൈർഘ്യം വളരെ ചെറുതാണ്, കൂടാതെ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന റിഫ്ലക്ടീവ് ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റം സാധാരണയായി Mo/Si അല്ലെങ്കിൽ Mo/Be പോലുള്ള മൾട്ടി ലെയർ ഫിലിം റിഫ്‌ളക്ടറുകൾ ചേർന്നതാണ്.
അവയിൽ, 13.0 മുതൽ 13.5nm വരെയുള്ള തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള Mo/Si മൾട്ടിലെയർ ഫിലിമിൻ്റെ സൈദ്ധാന്തികമായ പരമാവധി പ്രതിഫലനം ഏകദേശം 70% ആണ്, കൂടാതെ 11.1nm എന്ന ചെറിയ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള Mo/Be മൾട്ടിലെയർ ഫിലിമിൻ്റെ സൈദ്ധാന്തികമായ പരമാവധി പ്രതിഫലനം ഏകദേശം 80% ആണ്. Mo/Be മൾട്ടിലെയർ ഫിലിം റിഫ്‌ളക്ടറുകളുടെ പ്രതിഫലനക്ഷമത കൂടുതലാണെങ്കിലും, Be വളരെ വിഷാംശമുള്ളതാണ്, അതിനാൽ EUV ലിത്തോഗ്രാഫി സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുമ്പോൾ അത്തരം മെറ്റീരിയലുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഉപേക്ഷിച്ചു.നിലവിലെ EUV ലിത്തോഗ്രാഫി സാങ്കേതികവിദ്യ Mo/Si മൾട്ടിലെയർ ഫിലിം ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ അതിൻ്റെ എക്സ്പോഷർ തരംഗദൈർഘ്യം 13.5nm ആണെന്നും നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു.
മുഖ്യധാരാ അങ്ങേയറ്റത്തെ അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ലേസർ-പ്രൊഡ്യൂസ്ഡ് പ്ലാസ്മ (LPP) സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ ചൂടിൽ ഉരുകുന്ന Sn പ്ലാസ്മയെ ഉത്തേജിപ്പിക്കാൻ ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള ലേസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വളരെക്കാലമായി, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ശക്തിയും ലഭ്യതയും EUV ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനുകളുടെ കാര്യക്ഷമതയെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന തടസ്സങ്ങളാണ്. മാസ്റ്റർ ഓസിലേറ്റർ പവർ ആംപ്ലിഫയർ, പ്രെഡിക്റ്റീവ് പ്ലാസ്മ (പിപി) സാങ്കേതികവിദ്യ, ഇൻ-സിറ്റു കളക്ഷൻ മിറർ ക്ലീനിംഗ് ടെക്നോളജി എന്നിവയിലൂടെ, EUV പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളുടെ ശക്തിയും സ്ഥിരതയും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.
EUV ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനിൽ പ്രധാനമായും പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്, ലൈറ്റിംഗ്, ഒബ്ജക്റ്റീവ് ലെൻസ്, വർക്ക്പീസ് സ്റ്റേജ്, മാസ്ക് സ്റ്റേജ്, വേഫർ അലൈൻമെൻ്റ്, ഫോക്കസിംഗ്/ലെവലിംഗ്, മാസ്ക് ട്രാൻസ്മിഷൻ, വേഫർ ട്രാൻസ്മിഷൻ, വാക്വം ഫ്രെയിം തുടങ്ങിയ ഉപസിസ്റ്റങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. മൾട്ടി-ലെയർ പൂശിയ റിഫ്ലക്ടറുകൾ അടങ്ങിയ ലൈറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിലൂടെ കടന്നുപോയ ശേഷം, തീവ്രമായ അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന മാസ്കിൽ വികിരണം ചെയ്യുന്നു. മാസ്ക് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന പ്രകാശം റിഫ്‌ളക്ടറുകളുടെ ഒരു പരമ്പര ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ ടോട്ടൽ റിഫ്‌ളക്ഷൻ ഇമേജിംഗ് സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, ഒടുവിൽ മാസ്‌കിൻ്റെ പ്രതിഫലിച്ച ചിത്രം ഒരു വാക്വം പരിതസ്ഥിതിയിൽ വേഫറിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പ്രൊജക്റ്റ് ചെയ്യുന്നു.
EUV ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ്റെ എക്സ്പോഷർ ഫീൽഡ് ഓഫ് വ്യൂവും ഇമേജിംഗ് ഫീൽഡും ആർക്ക് ആകൃതിയിലുള്ളതാണ്, കൂടാതെ ഔട്ട്പുട്ട് നിരക്ക് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഫുൾ വേഫർ എക്സ്പോഷർ നേടുന്നതിന് ഒരു ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള സ്കാനിംഗ് രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ASML-ൻ്റെ ഏറ്റവും നൂതനമായ NXE സീരീസ് EUV ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ 13.5nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ഒരു എക്സ്പോഷർ ലൈറ്റ് സോഴ്സ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഒരു പ്രതിഫലന മാസ്ക് (6° ചരിഞ്ഞ സംഭവങ്ങൾ), 6-മിറർ ഘടനയുള്ള 4x റിഡക്ഷൻ റിഫ്ലക്ടീവ് പ്രൊജക്ഷൻ ഒബ്ജക്ടീവ് സിസ്റ്റം (NA=0.33), a 26mm × 33mm ൻ്റെ സ്കാനിംഗ് ഫീൽഡ്, ഒരു വാക്വം എക്സ്പോഷർ എൻവയോൺമെൻ്റ്.
ഇമ്മർഷൻ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അങ്ങേയറ്റത്തെ അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന EUV ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനുകളുടെ സിംഗിൾ എക്സ്പോഷർ റെസല്യൂഷൻ വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ ഗ്രാഫിക്‌സ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഒന്നിലധികം ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫിക്ക് ആവശ്യമായ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രക്രിയയെ ഫലപ്രദമായി ഒഴിവാക്കും. നിലവിൽ, NXE 3400B ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീൻ്റെ സംഖ്യാ അപ്പെർച്ചർ 0.33 ൻ്റെ സിംഗിൾ എക്സ്പോഷർ റെസലൂഷൻ 13nm-ൽ എത്തുന്നു, ഔട്ട്പുട്ട് നിരക്ക് 125 പീസുകൾ/എച്ച്.
മൂറിൻ്റെ നിയമത്തിൻ്റെ കൂടുതൽ വിപുലീകരണത്തിൻ്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി, ഭാവിയിൽ, 0.5 സംഖ്യാ അപ്പെർച്ചർ ഉള്ള EUV ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനുകൾ 0.25 മടങ്ങ്/0.125 മടങ്ങ് അസമമായ മാഗ്നിഫിക്കേഷൻ ഉപയോഗിച്ച് സെൻട്രൽ ലൈറ്റ് ബ്ലോക്കിംഗുള്ള പ്രൊജക്ഷൻ ഒബ്ജക്ടീവ് സിസ്റ്റം സ്വീകരിക്കും. സ്കാനിംഗ് എക്സ്പോഷർ വ്യൂ ഫീൽഡ് 26m × 33mm ൽ നിന്ന് 26mm × ആയി കുറയും 16.5mm, സിംഗിൾ എക്സ്പോഷർ റെസലൂഷൻ 8nm-ൽ താഴെ എത്താം.
—————————————————————————————————————————— ———————————
സെമിസെറ നൽകാൻ കഴിയുംഗ്രാഫൈറ്റ് ഭാഗങ്ങൾ, മൃദുവായ/കർക്കശമായ അനുഭവം, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഭാഗങ്ങൾ, സിവിഡി സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഭാഗങ്ങൾ, ഒപ്പംSiC/TaC പൂശിയ ഭാഗങ്ങൾ30 ദിവസത്തിനുള്ളിൽ പൂർണ്ണ അർദ്ധചാലക പ്രക്രിയയോടെ.
മുകളിലുള്ള അർദ്ധചാലക ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ നിങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ടെങ്കിൽ,ദയവായി ആദ്യം ഞങ്ങളെ ബന്ധപ്പെടാൻ മടിക്കരുത്.
ഫോൺ: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
പോസ്റ്റ് സമയം: ഓഗസ്റ്റ്-31-2024