Исследование процессов 3D-структурирование в электронной литографии
Диссертация - Компьютеры, программирование
Другие диссертации по предмету Компьютеры, программирование
ии помимо рабочей структуры создаются маркерные знаки, выполненные в виде крестов. Затем при последующих литографиях использование маркерных знаков позволяет с помощью Nanomaker точно сориентировать рисунок электронной литографии по уже имеющейся (задать необходимые для точного совмещения сдвиги и угол поворота). Точность совмещения по маркерным знакам, зависит от размера самих маркерных знаков и диаметра электронного луча, для используемой в работе системы она немного меньше 0.1 мкм.
Основываясь на работы [96] в программной части NanoMaker заложена возможность коррекции 3D-рельефа. Т.е. для каждого элемента экспонируемой структуры можно задать требуемую высоту, затем провести коррекцию. Однако, для точной коррекции необходимо задать контрастность резиста и его толщину. После коррекции NanoMaker позволяет смоделировать процесс проявления откорректированной структуры, и оценить возможный результат проявления.
Напыление металла использовалось для создания маркерных знаков (золотых крестов) и при создании на поверхности резиста пленки алюминия для снятия заряда в случаях, когда подложка диэлектрик или толщина резиста довольно велика (около микрона и выше). Напыление алюминия осуществлялось на вакуумной модифицированной установки ВУП-4 (рис.16), в которой в отличие от стандартной комплектации диффузионный насос заменен турбомолекулярным (ТМ), и добавлена вторая азотная ловушка. Напыление золота осуществлялось на высоковакуумной установке L-560, в которой высокий вакуум обеспечивался турбомолекулярным насосом, а предварительный вакуум создавался механическим насосом типа roots. Остаточное давление в камере перед началом напыления составляло не более 210-6 мм.рт.ст. Наличие турбомолекулярного насоса и то, что в его подшипниках используется консистентная смазка, обеспечивает безмасляный вакуум. Толщина напыляемой металлической пленки контролируется с помощью кварцевого датчика. В этой установке металлы испарялись с помощью электронного луча. Наличие четырех тиглей для испарения позволяет получать многослойные пленки, не нарушая вакуум. Для маркерных знаков толщина напыляемого золота составляла 100нм, при этом для улучшения адгезии сначала пылится подслой хрома толщиной 5 нм. Скорость напыления составляла 5-10 /c.
2.2 Методика измерений
Эксперименты по фотолюминесценции (ФЛ) с оптической накачкой были выполнены с использованием линией возбуждения 365 нм ртутной лампы ДРШ-250 и импульсного азотного лазера ЛГИ-503 (с длиной волны излучения 337.1 нм, длительностью импульса порядка 9 нсек и выходной пиковой мощностью 15 КВт).
Лазерный луч фокусировался на образец в пятно размером 1*3 мм2, что позволяло достигать плотности мощности накачки до 500 КВт/см2. Однако, в виду малой длительности импульса и частоты следования импульсов, разогрева или разрушения образцов при этом не происходило.
Ртутная лампа давала существенно меньшую плотность мощности оптического возбуждения (до 500 Вт/см2), однако при этом позволяла снимать спектры люминесценции со структур, что невозможно было получить с помощью лазера, ввиду маленьких размеров структур (порядка 100-150мкм) относительно размеров пятна лазерного луча. При попытке исследовать спектр люминесценции структуры с помощью лазера большая часть сигнала собиралась бы с пленки, т.к. площадь структуры на два порядка меньше площади накрываемой лазерным лучом. Спектры ФЛ измерялись при температуре 300К.
Схема измерения спектров фотолюминисцеции с помощью лазера представлена на рис.17. При исследовании с помощью лазера, лазерный луч сначала фокусировался с помощью системы линз на поверхность образца, а потом люминесцентный сигнал собирался линзой на монохроматор МДР-6 и регистрировался фотоумножителем ФЭУ-106 в геометрии обратного отражения под углом 90о к поверхности образца. Спектральное разрешение во всех экспериментах было не хуже 0.01 нм. При возбуждении с помощью ртутной лампы исследования проводились с помощью оптического микроскопа Ломо Люмам И2, оснащенного ртутной лампой, излучение которой фокусировалось на образце с помощью оптической системы микроскопа. Область возбуждения обычно составляла несколько сотен квадратных микрон. Люминесцентный сигнал снимался с окуляра микроскопа и по оптоволокну подавался на на монохроматор МДР-6 и регистрировался фотоумножителем ФЭУ-106. Как в случае снятия спектров фотолюминесценции с помощью ртутной лампы, так и в случае лазерной накачки, данные одновременно фиксировались на самописец и записывались в компьютер, что позволяло оценивать результаты измерений как визуально, в процессе измерения, так и избавляло от ошибок, которые могли бы возникнуть при последующей оцифровке.
Для исследования контрастности резистов новым методом, использовался оптический микроскоп Ломо Биолам И, с подсоединенной к нему цифровой фотокамерой Olympus С-4000. Изображения снимались через красный светофильтр КС-11.
ГЛАВА 3. НОВЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТРАСТНОСТИ ЭЛЕКТРОННЫХ РЕЗИСТОВ
.1 Описание метода
Данная глава посвящена описанию нового метода определения контрастности электронного резиста. Как уже говорилось в первой главе, существующие на сегодняшний день методы, используемые для этой цели, основываются на измерении дозовой кривой (зависимости остаточной толщины резиста после проявления от дозы экспонирования) и отличаются в основном только методом определения ее остаточной толщины. Определение остаточной ?/p>