Fotogravação. Litografia: de máscara à gravação Métodos de exposição.
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Fotogravação
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Litografia: de máscara à gravação
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Métodos de exposição
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Propagação de luz: efeitos de difração
a) difração Fresnel (campo próximo, near-filed),
b) difração Fraunhofer (campo distante, far-field)
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Sistemas de exposição por projeção (difração Fraunhofer)
Capacidade de resolução (resolving power), segundo critério Rayleigh:
R= 1.22 /d =
= 0.61 /(n sen)
d= 2f sen
NA= n sen - abertura numérica
R= 0.61 /NA ou
R= k1 /NA
onde k1 =0.6 0.8
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Profundidade de foco (DOF - depth of focus)
Critério Rayleigh:
/4 = - cos
DOF = = 0.5 / (NA)2 ou
DOF = k2 / (NA)2
onde k2 0.5
• NA R , mas
Ex.:
NA =0.6, k1 0.75, k2 = 0.5, =248nm (KrF laser)
R = 0.31 m, DOF = 0.34 m
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MTF: a função de transferência da modulação
MTF = (Imax-Imax) / (Imax+Imax)
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MTF vs. tamanho de estruturas
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Sistemas de exposição por contato ou proximidade (difração Fresnel)
Difração Fresnel, a condição para a separação (gap) g :
< g < W2/
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Qualidade de imagem para diferentes sistemas de projeção
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Espectro típico de emissão das lâmpadas de Hg de alta pressão usadas para fotogravação
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Foto-resistes (linhas g e i - visível e UV) e a foto-química de processos
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Resistes para UV profunda (quartzo e VUV)
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Resiste negativo: foto-química de processo
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Reversão de imagem (resiste positivo)
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Processo de 3 camadas (planarização)
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Foto-resistes positivos e negativos: contraste
Contraste: = [lg Qf /Qo]
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Aumento de contraste usando uma camada adicional com propriedades não-lineares (contrast enhancement layer - CEL)
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MTF crítica: característica de fororresiste (MTF mínima necessária para resolver a estrutura no resiste)
MTF crítica : CMTF=(Qf -Qo) /(Qf +Qo)
CMTF ~ 0.4 para g e i linhas.
Para DUV resistes (contaste maior) , CMTF ~ 0.1-0.2
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Seqüência típica do processamento de
resistes
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Mecanismo de melhoria na aderência com
superfícies de óxido usando HMDS