Physical Electronics Dept.

***** סמינר  *****

יוחנן אביטן

(סטודנט לתואר שני בהנחיית פרופ' יוסי שחם)

איפיון תופעת התכווצות חומרים רגישים לאור בעת סריקה ע"י קרן אלקטרונים

במשך שנים, הרזולוציה המיטבית בתהליכי ליתוגרפיה היתה החסם העיקרי להעלאת צפיפות ההתקנים במעגלים משולבים בקנה מידה גדול.הגדלת צפיפות ההתקנים והקטנת הממדים עוקבת מזה מספר רב של שנים אחרי הכלל הידוע בתור "חוק מור".

כדי להמשיך ולעקוב אחרי התחנות של "חוק מור" הרי שבטכונולגיות יצור של 45 ננומטר ופחות, נשקלות שיטות ליתוגרפיה חדשות לשיפור הרזולוציה המיטינת.  כמו שימוש בלייזרי אקסימר מסוג ArF בנוכחות מים ושימוש באורכי גל קצרים של 13 ננומטר ( EUV ). שיטות חדשות אלו הביאו לפיתוחם של פוטורזיסטים חדשים אשר יהיו רגישים לקרינה באורכי גל ויאפשרו ליתוגרפיה שתוכל לנצל את המיטב בשימוש באורכי גל קצרים ו/או תווכים עם מקדם שבירה גבוהה המעלים את ה – Numerical Aperature  ןלפיכך משפרים את הרזולציה ומעלים את עומק המוקד.

בהרצאה זו נסקור עבודות קודמות בהן התרכזנו בחומרים רגישים לאור הנמצאים בשימוש בשיטות ליתוגרפיה ArF עם ובלי נוכחות מים. אנחנו אפיינו את תופעת ההתכווצות של חומרים אלה בעת חשיפה לקרן אלקטרונים סורקת (SEM) . האפיון נעשה במעבדת מחקר ופיתוח ובסביבת ייצור.  כמו כן נבדק הקשר בין הרכב החומר, צפיפותו ומאפייני הקרן הסורקת למידת הכיווץ. מידת הכיווץ הוערכה עפ"י השיטות שהוגדרו כתקן בתחום  .

בהמשך לתאור התוצאות אנו נציג מודל  אשר יכול לתאר את תהליך הכיווץ מבחינה כמותית. המודל מתאר ומספק הערכה לגודל ההתכווצות, קצב ההתכווצות והערכה מדויקת של הגודל המקורי של הפוטורזיסט  לפני פגיעת קרן האלקטרונים. ליבו של הרעיון הינו הפרדה בין המקרים בהם עומק החדירה של הקרן הסורקת גדול משמעותית מרוחב החומר הנסרק לבין מקרים בהם כל החומר נחשף לקרינת האלקטרונים. מקרים אלה יאופיינו ע"י התלות בעובי ורוחב החומר הנסרק ובתנאי הסריקה השונים. המודל הושווה גם למדידות בעזרת במיקרוסקופ כוח אטומי (AFM)  ונמצא מדויק.

 תוצאה זו חשובה לייצור סדרתי הדיר של מעגלים משולבים בקנה מידה גדול.

העבודה אותה אנו מציגים מגובה במדידות ומספקת הסבר סביר לסתירות המופיעות במודלים אחרי.

במסגרת העבודה בוצעו מדידות המאששות את המודל שפותח. התלות הנסיונית של התכווצות הרזיסט כתלות בפרמטרי המערכת נתנת להתאמה פשוטה יחסית למודל התאורטי.