Photolithographie de nouvelle génération

Les techniques de photolithographie sont largement utilisées dans l'industrie des circuits intégrés. Les nouvelles normes industrielles ont créé un besoin de créer des caractéristiques plus petites qui permettent de réduire la consommation d'énergie. 

La taille des éléments réalisables par lithographie dépend de la longueur d'onde de la lumière utilisée. Deux longueurs d'onde courantes sont la ligne g (435 nm) et la ligne i (365 nm). La lithographie de nouvelle génération (NGL) explore la possibilité d'atteindre des longueurs d'onde plus courtes afin de fabriquer des caractéristiques plus petites. Cependant, les longueurs d'onde plus courtes entraînent également une diminution de l'absorption optique et des réflexions indésirables sur le substrat. Différentes techniques de NGL sont actuellement étudiées et testées pour améliorer les processus de fabrication par photolithographie. Il s'agit notamment de la lithographie par rayons X, de la lithographie dans l'ultraviolet extrême et de la lithographie par projection d'ions.  

Proximité des rayons X  

La lithographie par rayons X (XRL) est une méthode d'exposition à l'ombre avec des masques spécialisés à rayons X. Les masques à rayons X sont beaucoup plus fins que les masques photo traditionnels utilisés en photolithographie. Les masques à rayons X sont beaucoup plus fins que les masques traditionnels utilisés en photolithographie. Les caractéristiques du masque doivent être identiques à celles qui seront transférées sur le substrat. Le masque est exposé aux rayons X et la résolution des caractéristiques dépend du diamètre de la source de rayons X, de l'espacement entre le masque et le substrat et de la distance entre la source de rayons X et le masque. Les conditions subies par le masque pendant l'exposition peuvent entraîner une déformation du masque et une flexion vibratoire. Ces déformations affectent directement l'alignement du masque et les motifs des caractéristiques. Toutefois, des longueurs d'onde plus petites (0,4-5 nm) sont utilisées pour permettre à un plus grand nombre de composants électriques, tels que les transistors, de tenir sur un substrat.  

Lithographie dans l'ultraviolet extrême 

Dans la lithographie dans l'ultraviolet extrême (EUV), une source de lumière plasma est utilisée pour pénétrer à travers un masque réfléchissant. Les masques EUV réfléchissent la lumière au lieu de la transmettre. La source de plasma est utilisée pour créer des photons de 13,5 nm qui sont rassemblés dans un collecteur optique. Cette technique utilise de très petits systèmes optiques réfléchissants dont les longueurs d'onde sont plus courtes que les dimensions des caractéristiques souhaitées. Des miroirs multicouches, ou réflecteurs de Bragg, sont utilisés dans l'EUV pour créer des interférences constructives. L'EUV permet de créer des caractéristiques de conception bidimensionnelles et de réaliser des motifs multiples.  

Lithographie par projection d'ions 

La lithographie par projection d'ions (IPL) utilise des ions d'hydrogène accélérés pour contrer les problèmes de diffraction. La masse importante d'ions produit moins de diffusion, ce qui permet d'obtenir une meilleure résolution des motifs. Des résines hautement résistantes aux UV, telles que le PMMA, sont utilisées pour réduire les dommages causés par les rayonnements et absorber les ions libérés pendant l'exposition. Le matériau du masque consiste normalement en un pochoir en silicium recouvert d'une couche de carbone pour éviter le gonflement et les distorsions du substrat. En outre, les masques sont souvent percés de trous pour créer un masque de pochoir. Des lentilles électrostatiques sont utilisées pour concentrer et dévier les ions accélérés. Bien que l'IPL permette de créer des motifs à haute résolution, cette technique est plus coûteuse que les techniques de lithographie conventionnelles. En outre, les temps de traitement sont souvent plus longs et l'utilisation de résines négatives peut entraîner un gonflement du substrat.  

Face à la nécessité croissante d'augmenter le nombre de composants électriques par substrat, il est important de s'appuyer sur des technologies innovantes. services d'ingénierie et moderne les techniques de photolithographie. Les ingénieurs de Platypus Technologies offrent leur expertise pour aider à la conception de masques et à la fabrication de photolithographie sur mesure. Contactez-nous dès aujourd'hui pour vous aider dans votre prochain projet !