Синхротронное рентгеновское излучение

· Возникает при торможении электронов при движении по орбите.

· Почти параллельный источник (1-2 градуса) – решается проблема точечного источника.

· Используются вторичные электроны.

· Возникает т. н. эффект близости.

Электронно-лучевая литография.

Электронорезист – полиметилметокрилат.

Преимущества:

+ Несложно сделать электронный пучок.

+ Большая глубина фокуса: можем сфокусировать пучок.

+ Возможность получения высоких разрешений.

+ Можно работать без шаблона.

Проблемы:

– Если делать с шаблоном, то шаблон довольно сложный. → Маленькая производительность.Чтобы получить маленькую проектную норму, придется сильно уменьшить производительность.

– Эффект близости: кулоновское отталкивание в пучке.

Многолучевая электронная литография

Не можем обеспечить маленькое разрешение при большом токе. → Изготавливаем шаблоны методом электронной литографии. Токи порядка микроампер, шаблон будет изготавливаться месяцами.

Использование нескольких пучков одновременно («матрица пучков»). Система более производительна, мб применена не только при изготовлении шаблонов. Достаточно дешевая, но маленькая производительность – 1 пластина в сутки.

Увеличение энергии пучков приводит к большому количеству радиационных дефектов.

Методы травления. Сухое травление. Ионное травление

Маска для травления должна быть достаточно толстой – порядка одного микрона.

Жидкостное травление используется только для травления кремния.

Травление ионами благородных (инертных) газов – аргон. Ионное травление – физический процесс с самой большой энергией ионов и с самым низким давлением.

• Ионно-плазменное травление

• Ионно-лучевое травление

Основная среда, в которой происходят процессы травления, - низкотемпературная газоразрядная лампа.

+ Универсальный, дешевый.

+ Анизотропный метод: коэффициент анизотропии около 100.

Насколько глубоко можно сделать вертикальный анизотропный профиль? Не глубоко, так как должны выскакивать атомы. Выбиваемый материал будет осаждаться на стенки. Максимум 1:5.

– Маленькая скорость травления, если увеличивать энергию ионов, будут появляться радиационные эффекты (нужен отжиг).

– Низкая селективность.

Используется для травления кремния, когда нет подслоев.

Плазмохимическое, ионно-химическое травление.

Реактивное ионное травление(ионно-химическое травление) – комбинация ионного и плазмохимического травления. Реактивное в смысле с протеканием химических реакций.

Плазмохимическое травление – химический процесс с самой низкой энергией частиц и с самым высоким давлением.

Кислород ускоряет химическое травление, водород – замедляет.

Плазма всегда имеет положительный потенциал относительно земли, так как ионы тяжелее электронов (около 100В).

Используются те газы, которые соединяются с мишенями. Продукты взаимодействия должны быть летучие. Соединения с углеродом либо с серой, потому что они химически энертны (хладоны, фреоны).

– Изотропный процесс (коэффициент - около 1): скорость вертикального и горизонтального травления практически равны. Но плазмохимическое травление все равно лучше, чем химическое (жидкостное).

• Можно использовать для снятия фоторезиста.

+ Простое оборудование

+ Хорошая селективность (коэффициент – несколько десятков)

Радикальное плазменное травление – травление радикалами. Радикал – химически активный атом/молекула с разорванной химической связью.

Ионно-химическое травление (реактивное ионное травление)

• реактивное ионно-плазменное травление (образец находится в плазме) фтор

Химическая реакция ускоряется ионным ударом.

1) создание активных центров;

2) удаления продуктов их реакции;

3) химическая реакция на границе раздела.

+ скорость травления

+ селективность может регулироваться (добавкой кислорода (ускоряет) и водорода (замедляет)

+ управляемая анизотропия, ограничений практически нет, потому что продукты реакции летучее вещество

+ радиационные эффекты меньше, чем у ионного травления

Более универсальный метод.

• реактивное ионно-лучевое травление (пучок/луч направляется на мишень)

Физические методы получения тонких пленок. Термическое испарение

- Вакуумное напыление тонких пленок