Maska fázového posuvu - Phase-shift mask - Wikipedia

Schematické znázornění různých typů masek: (a) konvenční (binární) maska; b) masku střídavého fázového posuvu; (c) zeslabená maska ​​fázového posunu.
Opustit skutečná část a rovinná vlna cestování dolů. Vpravo: účinek zavedení průhledné masky do dráhy vlny s oblastí fázového posunu o 180 °. (Ilustrace vpravo ignoruje účinek difrakce což se zvyšuje s šířením vlny.)
Typy masky fázového posuvu: (1) Binární maska, (2) Maska fázového posuvu, (3) Leptaná křemenná maska ​​(Levensonova maska), (4) Polotónová maska. (Nahoře) Maska, (Červená) Světelná energie / Fáze na masce, (Modrá) Světelná energie / Fáze na oplatce, (Zelená) Světelná energie na oplatku, (Dole) Odolává na křemíkové oplatce

Masky s fázovým posunem jsou fotomasky které využívají výhod rušení generováno uživatelem fáze rozdíly zlepšit rozlišení obrazu v fotolitografie. Existují střídavý[1] a zeslabené masky fázového posunu.[2] Maska fázového posunu se spoléhá na skutečnost, že světlo procházející průhledným médiem projde fázovou změnou v závislosti na jeho optické tloušťce.

Typy a efekty

Konvenční fotomaska je průhledná deska se stejnou tloušťkou všude, jejíž části jsou pokryty nepřenášejícím materiálem, aby se vytvořil vzor na polovodičová destička při osvětlení.

v střídavé masky fázového posuvu, určité oblasti přenosu jsou zeslabeny nebo zesíleny. To indukuje fázový posun světla procházejícího těmito oblastmi masky (viz obrázek). Pokud je tloušťka vhodně zvolena, rušení fázově posunutého světla se světlem přicházejícím z nemodifikovaných oblastí masky má za následek vylepšení kontrast na některých částech oplatky, což může v konečném důsledku zvýšit rozlišení na oplatce. Ideálním případem je fázový posun o 180 stupňů, který má za následek rozptýlení veškerého dopadajícího světla. Avšak i pro menší fázové posuny není velikost rozptylu zanedbatelná. To může být zobrazeno že pouze při fázových posunech 37 stupňů nebo méně rozptyluje hrana fáze 10% nebo méně dopadajícího světla.

Graf rozptýleného světla (normalizovaného na dopadající světlo) jako funkce fáze hrany fáze.

Zeslabené masky fázového posunu použít jiný přístup. Některé části masky blokující světlo jsou upraveny tak, aby umožňovaly průchod malého množství světla (obvykle jen několik procent). Toto světlo není dostatečně silné, aby vytvořilo vzor na destičce, ale může interferovat se světlem vycházejícím z průhledných částí masky s cílem opět zlepšit kontrast na destičce.

Zeslabené masky fázového posunu se již značně používají kvůli jejich jednodušší konstrukci a ovládání, zejména v kombinaci s optimalizovaným osvětlením pro paměťové vzory. Na druhou stranu je obtížné vyrobit alternativní masky s fázovým posunem, což zpomalilo jejich přijetí, ale jejich použití je stále více rozšířeno. Například je používána technika masky střídavého fázového posunu Intel tisknout brány pro jejich 65 nm a následující tranzistory uzlů.[3][4]Zatímco střídavé masky s fázovým posunem jsou silnější formou vylepšení rozlišení než masky s oslabeným fázovým posunem, jejich použití má složitější důsledky. Například okraj nebo hranice fáze 180 stupňů se obecně vytiskne. Tato tištěná hrana je obvykle nežádoucí funkcí a je obvykle odstraněna druhou expozicí.

aplikace

Výhodou použití masek s fázovým posunem v litografii je snížená citlivost na variace velikostí prvků na samotné masce. To se nejčastěji používá ve střídajících se maskách fázového posuvu, kde se šířka čáry stává méně a méně citlivou na šířku chromu na masce, jak se šířka chromu zmenšuje. Ve skutečnosti, i bez chromu, může fázový okraj stále tisknout, jak je uvedeno výše. Některé případy zeslabených masek s fázovým posunem také vykazují stejnou výhodu (viz vlevo).

Protože se masky fázového posunu používají k tisku menších a menších funkcí, je stále důležitější je přesně modelovat pomocí přísného simulačního softwaru, jako je Panoramic Technology nebo Sigma-C. Stává se obzvláště důležitým, protože topografie masky začíná hrát důležitou roli při rozptylování světla a samotné světlo se začíná šířit pod většími úhly. Výkon masek fázového posuvu lze také zobrazit pomocí mikroskopů z leteckých snímků. Kontrola defektů zůstává kritickým aspektem technologie masky fázového posuvu, protože sada vad tisknutelné masky se rozšířila o ty, které mají kromě konvenčních efektů přenosu i ty, které mají fázové efekty.

Ve výrobě se od 90nm uzlu používají masky s oslabeným fázovým posunem.[5]

Reference

  1. ^ „Střídavé masky fázového posunu na FreePatentsOnline“.
  2. ^ „Attenuated phase shift masks at FreePatentsOnline“.
  3. ^ A. Tritchkov, S. Jeong a C. Kenyon, „Lithography Enabling for the 65 nm node gate layer patterning with Alternating PSM,“ Proc. SPIE sv. 5754, str. 215-225 (2005).
  4. ^ S. Perlitz et al.„Nové řešení pro řízení fázové fáze v optickém nastavení ekvivalentním skeneru pro uzel 45 nm a níže,“ Proc. SPIE sv. 6607 (2007).
  5. ^ C-H. Chang a kol., Proc. SPIE 5377, 902 (2004).

Další čtení

  • Levinson, Harry (2004). Principy litografie (2. vyd.). SPIE - Mezinárodní společnost pro optické inženýrství. ISBN  0-8194-5660-8.
  • Rai-Choudhury, P., editor (1997). Příručka mikrolitografie, mikroobrábění a mikrofabrikace. Svazek 1: Mikrolitografie. Bellingham, Washington: SPIE Optical Engineering Press. ISBN  0-85296-906-6.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)

externí odkazy