Исследование процессов 3D-структурирование в электронной литографии
Диссертация - Компьютеры, программирование
Другие диссертации по предмету Компьютеры, программирование
ения контрастности была измерена контрастность ПММА 950К для ускоряющих напряжений 15кВ, 25кВ и 35кВ. В таблице 3 представлены измеренные контрастности для этих ускоряющих напряжений, и они подтверждают изложенный выше тезис о зависимости эффективной контрастности от ускоряющего напряжения.
Для определения реальной контрастности резиста необходимо записать формулу (1.х), с учетом выражения (3.3) в следующем виде
,(3.4)
где ?0 реальная контрастность резиста. Из формулы (3.4) можно получить зависимость времени проявления резиста до подложки от дозы экспонирования. На первом этапе получится следующее выражение
, (3.5)
где h- толщина резиста, а T- время проявления резиста до подложки. В итоге после интегрирования получится
(3.6)
Затем, если взять логарифм от обеих частей выражения (3.6), то такое преобразование приведет к следующему выражению
(3.7)
Таким образом, для того, чтобы определить реальную контрастность резиста необходимо экспериментально получить зависимость времени проявления от поглощенной дозы. Потом построить ее в логарифмических координатах и путем линейной аппроксимации получить значение реальной контрастности.
Для такой получения зависимости был использован дозовый клин. Доза в нем менялась линейно, что делало удобным определение того, с какой дозой был проэкспонирован резист проявленный за выбранное время. На рис.25 изображены графики зависимости дозы экспонирования от времени проявления для, соответственно, электронных резистов ПММА 950К, ЭРП-40 и сополимера П(ММА-МАА) в логарифмических координатах при трех значениях ускоряющего напряжения (15кВ, 25кВ и 35кВ).
С помощью линейной аппроксимации зависимостей представленных на рис.26 были получены реальные контрастности для трех перечисленных выше ускоряющих напряжений.
В таблице 3 представлена зависимость эффективной и реальной контрастности от ускоряющего напряжения для электронного резиста ПММА 950К, а в таблице 4 и таблице 5 эта же зависимость для резистов ЭРП-40 и сополимера П(ММА-МАА), соответственно.
Как можно видеть из таблиц реальные контрастности во всех трех случаях практически совпадают для трех разных значений ускоряющего напряжения, а наблюдаемые различия связаны с ошибкой эксперимента. Следует заметить, что реальная контрастность гораздо меньше, чем измеряемые для разных ускоряющих напряжений эффективные контрастности.
Таблица 3. Зависимость эффективной и реальной контрастности от ускоряющего напряжения для электронного резиста ПММА 950К
U, кВ152535?02.82.572.72?875
Таблица 4. Зависимость эффективной и реальной контрастности от ускоряющего напряжения для электронного резиста ЭРП-40
U, кВ152535?01.681.761.69?543
Таблица 5. Зависимость эффективной и реальной контрастности от ускоряющего напряжения для электронного резиста сополимера П(ММА-МАА)
U, кВ152535?01.691.761.69?4.53.53
3.4 Исследование способов уменьшения шероховатости электронных резистов на примере ПММА 950К
При измерении контрастности одной из проблем является шероховатость резиста. Наличие шероховатости мешает точно определить остаточную толщину резиста, что сказывается на точности определения контрастности.
Вообще шероховатость влияет на качество 3D структур и есть потребность в способах позволяющих либо уменьшить ее, либо вообще избавиться. Возможно, что одной из причин шероховатости является неоднородность экспонирования. Поэтому для устранения этой причины можно попробовать проводить экспонирование расфокусированным пучком или за несколько циклов. Например, структура экспонируется 20 раз с дозой в 20 раз меньшей чувствительности резиста. На рис.27а изображен дозовый клин с шероховатостью. После экспонирования расфокусированным до нескольких микрон лучом получился дозовый клин изображенный на рис.27б. Сравнивая изображения на рис.27а и рис.27б, можно сделать вывод, что при экспонировании расфокусированным лучом шероховатость резиста сильно снижается. Однако, из-за того, что луч расфокусирован становится невозможно создавать 3D-структуры с элементами порядка микрона. Экспонирование циклами не накладывает такое ограничение, но после использования этого подхода шероховатость резиста не снизилась. Более того, выяснилось, что при экспонировании двух дозовых клиньев с одинаковой дозой, но разными способами приводит к разным результатам при проявлении. На рис.28 продемонстрирован результат проявления двух таких дозовых клиньев. Верхний дозовый клин экспонировался, как обычно, за один цикл, а для нижнего доза набиралась за 20 циклов. Их полная доза экспонирования одинакова, однако, как следует из рис.28 поглощенная для нижнего дозового клина оказалась выше, чем для верхнего. Этот эффект не так важен для создания 2D-структур, но при 3D-структурировании может привести к перепроявлению одних элементов и к недопроявлению других. Поэтому необходимо исследовать обнаруженный эффект и найти способы для устранения или уменьшения его влияния.
электронный структурирование литография
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПОГЛОЗЕННОЙ ДОЗЫ ОТ СПОСОБА ЭКСПОНИРОВАНИЯ И ПЛОТНОСТИ ТОКА (МАКС-ЭФФЕКТ)
4.1 Описание макс-эффекта
В четвертой главе исследовался эффект зависимости поглощенной дозы от способа экспонирования, который был обнаружен в третьей главе. Для получения большей информации о нем было проведено несколько экспериментов. Во-первых, опыт вы?/p>