লিথোগ্রাফি ইমেজিং সিস্টেম এবং অপটিক্যাল আবরণ প্রযুক্তি সম্পর্কে জানুন

0040-09963 পেডেস্টাল, 150 মিমি ফ্ল্যাট, IS, NI লিফট2, HVCEN

0021-02395 REV.B INSERT রিং, অ্যালুমিনিয়াম DxZ SACVD

 

হাই-এন্ড লিথোগ্রাফি মেশিনের গবেষণা এবং বিকাশ একটি পদ্ধতিগত প্রকল্প, প্রযুক্তির সমস্ত দিকগুলির ক্রমাগত উন্নতি এবং অগ্রগতি জড়িত, কম-শোষণ ক্ষতি কোয়ার্টজ উপকরণ এবং পদার্থ বিজ্ঞানে উচ্চ-বিশুদ্ধ পাতলা ফিল্ম উপকরণগুলির বিকাশ জড়িত, যথার্থ অপটিক্যাল। প্রসেসিং টেকনোলজি, লেপ টেকনোলজি, যথার্থ অপটিক্সের ক্ষেত্রে অপটিক্যাল ইন্টিগ্রেটেড অ্যাসেম্বলি টেকনোলজি এবং ন্যানো-প্রিসিশন ডিসপ্লেসমেন্ট কন্ট্রোল টেকনোলজি নির্ভুল যন্ত্রপাতি মধ্যে. মানবজাতির ইতিহাসে সবচেয়ে অত্যাধুনিক মেশিনগুলির মধ্যে একটি।

দDউন্নয়নHএর ইতিহাসLইথোগ্রাফিMঅচিন

সেমিকন্ডাক্টর ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়া প্রবাহ মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের একটি বিখ্যাত সেমিকন্ডাক্টর প্রস্তুতকারক ফেয়ারচাইল্ড দ্বারা বিকশিত কাউন্টারটপ ট্রানজিস্টরের প্রস্তুতির পদ্ধতি দ্বারা প্রতিষ্ঠিত হয়: পুরো প্রক্রিয়াটি হল সিলিকনের উপর তৈরি করা কাঠামো অনুযায়ী একটি মুখোশ তৈরি করা। সাবস্ট্রেট, এবং তারপরে ফোটোপ্লেট তৈরির পদ্ধতিতে সিলিকন ওয়েফারের পৃষ্ঠে কাঠামোটি হ্রাস করা হয় এবং বিকাশ করা হয়, যাতে স্থানান্তর উপলব্ধি করা যায় মুখোশ থেকে সিলিকন ওয়েফার পর্যন্ত ডিভাইসের কাঠামো (ফটোলিথোগ্রাফি)।
সেমিকন্ডাক্টর ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির বিকাশের সাথে সাথে, সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির আকার ছোট থেকে ছোট হয়ে আসছে এবং সীমিত-স্কেল সিলিকন ওয়েফার পৃষ্ঠে মিটমাট করা ডিভাইসের সংখ্যা বাড়ছে এবং লিথোগ্রাফি মেশিনের লেন্স রেজোলিউশনের প্রয়োজনীয়তাও বাড়ছে। .

লিথোগ্রাফি মেশিনের রেজোলিউশনের ক্রমাগত উন্নতি হল মুরের আইন অনুসারে সেমিকন্ডাক্টর ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির উন্নয়নের প্রচারের চাবিকাঠি, তাই উচ্চতর রেজোলিউশনের লিথোগ্রাফি মেশিনগুলির গবেষণা এবং বিকাশ সমস্ত লিথোগ্রাফি মেশিন সরবরাহকারীদের ক্রমাগত সাধনা হয়ে উঠেছে। লিথোগ্রাফি মেশিন রেজোলিউশন এবং অপারেটিং তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং সিস্টেমের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার নির্ধারণ:

যেখানে k1 হল প্রসেস ফ্যাক্টর, λ হল এক্সপোজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য, এবং NA হল উদ্দেশ্যের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার। সূত্র অনুসারে, লিথোগ্রাফি মেশিনের এক্সপোজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য হ্রাস করা লিথোগ্রাফি মেশিনের রেজোলিউশন উন্নত করার একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায়।
লিথোগ্রাফি মেশিনের এক্সপোজার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর ভিত্তি করে এখন পর্যন্ত লিথোগ্রাফি মেশিনগুলি মোট 5 প্রজন্মের পণ্যের মধ্য দিয়ে গেছে। তাদের মধ্যে, প্রথম-প্রজন্ম এবং দ্বিতীয়-প্রজন্মের লিথোগ্রাফি মেশিনগুলি লিথোগ্রাফি আলোর উত্স হিসাবে যথাক্রমে 436nm G লাইন এবং 365nm I লাইনগুলিকে পারদ বাতি দ্বারা উত্পন্ন করে, যা 0.8μm থেকে {{7} চিপ উত্পাদন পূরণ করতে পারে। }}.35μm প্রক্রিয়া। লিথোগ্রাফি মেশিনের এই দুটি প্রজন্ম সাধারণত যোগাযোগ/প্রক্সিমিটি এক্সপোজার পদ্ধতি ব্যবহার করে, যা গঠনে সহজ এবং দামে সস্তা।
3 থেকে 5 প্রজন্মের লিথোগ্রাফি প্রজেকশন ইমেজিং ব্যবহার করে একটি সিলিকন ওয়েফারের উপর মুখোশের সার্কিট ডায়াগ্রামকে সঠিকভাবে স্কেল করতে প্রজেকশন লিথোগ্রাফি ব্যবহার করে। প্রজেকশন লিথোগ্রাফি মেশিনগুলি সাধারণত 4:1 বা 5:1 কম ইমেজিং এক্সপোজার ব্যবহার করে এবং তাদের রেজোলিউশন লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে সম্পর্কিত। পঞ্চম-প্রজন্মের লিথোগ্রাফি মেশিনটি আলোর উত্স হিসাবে EUV আলো ব্যবহার করে এবং একটি একক লিথোগ্রাফি মেশিনের দাম 100 মিলিয়ন মার্কিন ডলারের মতো।

193nm ড্রাই লিথোগ্রাফি মেশিনের প্রক্রিয়াটি 65nm এ পৌঁছায়, নিমজ্জন লিথোগ্রাফি পদ্ধতি ব্যবহার করে, প্রস্থান মাধ্যম হিসাবে বাতাসের পরিবর্তে উচ্চ প্রতিসরাঙ্ক সূচক তরল H2O ব্যবহার করে, 193nm লিথোগ্রাফি মেশিনের প্রক্রিয়াটি 22 nm পর্যন্ত বাড়ানো যেতে পারে, তাই 193nm লিথোগ্রাফি মেশিনটি হবে বর্তমানে এবং ভবিষ্যতে দীর্ঘ সময়ের জন্য উচ্চ-শেষ আইসি প্রক্রিয়াকরণের মূল সরঞ্জাম।


193nm লিথোগ্রাফি মেশিনের মূল কাঠামো চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে, এবং এতে থাকা আলোকসজ্জা মোড সেটিং সিস্টেম এবং প্রজেকশন ইমেজিং সিস্টেমে যথাক্রমে 20 টিরও বেশি অপটিক্যাল লেন্স রয়েছে এবং অ্যান্টি-রিফ্লেকশন লেপের কার্যকারিতা গুরুতরভাবে লিথোগ্রাফি মেশিনের অপটিক্যাল সিস্টেমের সামগ্রিক ট্রান্সমিট্যান্সকে প্রভাবিত করে, উদাহরণস্বরূপ, ধরে নেওয়া যে আলোর প্রতিফলন এবং শোষণের ক্ষতি প্রতিটি পৃষ্ঠ 0.5%, স্পেকুলার প্রতিফলন এবং সিস্টেমের পাতলা ফিল্ম শোষণের কারণে আলোক শক্তির ক্ষতি 40% এ পৌঁছাতে পারে, তাই লিথোগ্রাফি মেশিনের লেন্স অ্যান্টি-রিফ্লেকশন আবরণের কার্যকারিতা উন্নত করা গবেষণা এবং বিকাশের একটি মূল প্রযুক্তি। উচ্চ নির্ভুল লিথোগ্রাফি মেশিনের প্রক্রিয়া। যাইহোক, 193nm লিথোগ্রাফি আবরণ প্রচলিত ইমেজিং সিস্টেমের তুলনায় কিছু অনন্য প্রযুক্তিগত অসুবিধা উপস্থাপন করে।

ইমেজিং অপটিক্স বিম প্রচারের দিক সামঞ্জস্য করতে প্রচুর পরিমাণে গোলাকার অপটিক্স ব্যবহার করে। যেহেতু সিস্টেমের ইমেজিং মানের জন্য উচ্চতর এবং উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, উপাদানটির পৃষ্ঠে আলোর প্রতিফলন প্রচুর পরিমাণে বিপথগামী আলো তৈরি করবে, যা ইমেজিং গুণমানকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, তাই পৃষ্ঠের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য সহ অপটিক্যাল ফিল্মের আবরণ। উচ্চ-নির্ভুলতা ইমেজিং সিস্টেমের কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করার জন্য লেন্সের একটি প্রযুক্তিগত উপায় হয়ে উঠেছে।

অপটিক্যাল আবরণ প্রযুক্তি এবং শ্রেণীবিভাগ

ভৌত বাষ্প জমা, রাসায়নিক বাষ্প জমা এবং তরল জমার তিনটি প্রধান পদ্ধতি বর্তমানে প্রধান পাতলা ফিল্ম প্রস্তুতির পদ্ধতি, এবং প্রতিটি ধরনের প্রস্তুতি পদ্ধতিকে উপবিভক্ত করা যেতে পারে।
শারীরিক বাষ্প জমাএকটি প্রযুক্তি যা ভ্যাকুয়াম অবস্থায় পদার্থকে গ্যাসীয় পরমাণু বা অণুতে বাষ্পীভূত করার জন্য ভৌত পদ্ধতি ব্যবহার করে এবং তারপরে স্তরের পৃষ্ঠে পাতলা ফিল্ম জমা করে।
রাসায়নিক বাষ্প জমাউচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে সাবস্ট্রেটের উপরিভাগে রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে পাতলা ফিল্ম তৈরি করা, যা প্রধানত সেমিকন্ডাক্টর ইন্টিগ্রেটেড ইলেকট্রনিক প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়, যেমন সিলিকন সাবস্ট্রেটের ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটে ডাইলেক্ট্রিক ফিল্মের এপিটাক্সিয়াল ডিপোজিশন।
তরল জমাএকটি প্রযুক্তি যা রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহার করে যেমন দ্রবণ রাসায়নিক বিক্রিয়া বা তড়িৎ রাসায়নিক বিক্রিয়া সাবস্ট্রেটের উপরিভাগে পাতলা ফিল্ম জমা করার জন্য, যার জন্য ভ্যাকুয়াম পরিবেশের প্রয়োজন হয় না এবং এতে সাধারণ যন্ত্রপাতি রয়েছে এবং এর প্রয়োগে ইলেকট্রনিক উপাদান, পৃষ্ঠের আবরণ এবং সজ্জা জড়িত।
অপটিক্যাল পাতলা ছায়াছবিমূলত ভৌত বাষ্প জমা পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত করা হয়, এবং তাপীয় বাষ্পীভবন, স্পুটারিং এবং আয়ন প্লেটিং পদ্ধতি বর্তমানে প্রায়ই ব্যবহৃত হয়।
তাপীয় বাষ্পীভবন হল ভৌত বাষ্প জমার আবরণে সবচেয়ে প্রথম বিকশিত এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।
তাপীয় বাষ্পীভবন একটি ভ্যাকুয়ামে, একটি ভ্যাকুয়াম চেম্বারে সঞ্চালিত হয়, যখন ঝিল্লি উপাদান উত্তপ্ত হয়, তখন এর পরমাণুগুলি পৃষ্ঠ থেকে পালিয়ে যায় এবং তারপরে একটি পাতলা ফিল্ম তৈরি করতে সাবস্ট্রেটের উপর ঘনীভূত হয়, যা তাপীয় বাষ্পীভবনের সহজ প্রক্রিয়া।
সাধারণভাবে ব্যবহৃত তাপীয় বাষ্পীভবন পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে প্রতিরোধের বাষ্পীভবন, ইলেক্ট্রন রশ্মি বাষ্পীভবন এবং আয়ন রশ্মি-সহায়ক বাষ্পীভবন।
স্বর্ণ, রৌপ্য এবং অ্যালুমিনিয়ামের মতো কম গলনাঙ্কযুক্ত ধাতুগুলির বাষ্পীভবনের জন্য, সালফার সেলেনাইড যেমন জিঙ্ক সালফাইড এবং জিঙ্ক সেলেনাইড এবং ফ্লোরাইড যেমন ম্যাগনেসিয়াম ফ্লোরাইড এবং ইটারবিয়াম ফ্লোরাইড, প্রতিরোধী তাপীয় বাষ্পীভবন সাধারণত ব্যবহার করা হয়, কারণ এই উপাদানগুলি কম থাকে। গলনাঙ্ক এবং বাষ্পীভূত করা সহজ। একটি বাষ্পীভবন উত্স উপাদান নির্বাচন করার সময়, এটি ফিল্ম উপাদানের সাথে এর ভেজাযোগ্যতা এবং এটি ফিল্ম উপাদানের সাথে রাসায়নিক বিক্রিয়া হবে কিনা তা বিবেচনা করা প্রয়োজন। অক্সাইডের বাষ্পীভবনের জন্য যেমন সিলিকন অক্সাইড এবং অবাধ্য ধাতু যেমন টাংস্টেন, ইলেক্ট্রন বিম বাষ্পীভবন সাধারণত ব্যবহৃত হয়। ইলেক্ট্রন রশ্মি সরাসরি ফিল্ম উপাদানে বোমাবর্ষণ করে, যার উচ্চ শক্তির ঘনত্ব (10E9 W/cm2 পর্যন্ত), যা অবাধ্য ধাতু এবং উচ্চ-গলিত অস্তরক পদার্থকে বাষ্পীভূত করার একটি ভাল উপায়।
আয়ন বিম-অ্যাসিস্টেড ডিপোজিশন (IAD) হল একটি সহায়ক জমা পদ্ধতি যেখানে আয়ন উৎস ঝিল্লির প্রতিরোধী বাষ্পীভবন বা ইলেক্ট্রন রশ্মি বাষ্পীভবনের প্রক্রিয়াতে চার্জযুক্ত আয়ন তৈরি করে এবং জমা কণাগুলি এই চার্জযুক্ত আয়নের সাথে সংঘর্ষের মাধ্যমে বৃহত্তর গতিশক্তি লাভ করে, যার ফলে ফিল্ম বৃদ্ধির প্রক্রিয়া পরিবর্তন হয়। আয়ন রশ্মি-সহায়ক জমা প্রযুক্তির ব্যবহার অপটিক্যাল ফিল্মের বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে পারে, স্ফটিকতা, দিকনির্দেশনা, আনুগত্য শক্তি, কম্প্যাক্টনেস এবং পাতলা ফিল্মের পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা উন্নত করতে পারে।

Magnetron sputtering আবরণ প্রযুক্তি

ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং আবরণ হল একটি ভ্যাকুয়াম আবরণ প্রযুক্তি যা লক্ষ্যের পৃষ্ঠে বোমাবর্ষণ করতে চার্জযুক্ত আয়ন ব্যবহার করে যাতে লক্ষ্য পরমাণুগুলি বিকর্ষণীয় শক্তি পায় এবং লক্ষ্যের পৃষ্ঠটি ছেড়ে যায় এবং অবশেষে সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠে জমা হয়। ম্যাগনেট্রন স্পটারিংয়ের কার্যকারী নীতিটি চিত্রে দেখানো হয়েছে। একটি নেতিবাচক পক্ষপাত চাপ ম্যাগনেট্রন ক্যাথোড লক্ষ্যবস্তুতে প্রয়োগ করা হয় যাতে স্পুটারিং গ্যাস ভেঙে যায় এবং একটি উজ্জ্বল স্রাব ঘটে। স্পাটারিং গ্যাস আয়ন (সাধারণত আর আয়ন) স্রাব প্রক্রিয়া চলাকালীন উত্পন্ন ক্যাথোড লক্ষ্যবস্তুর পৃষ্ঠে প্লাজমা শিথ স্তরে একটি উচ্চ-শক্তি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়ায় লক্ষ্য পৃষ্ঠের বোমাবর্ষণকে ত্বরান্বিত করে। একদিকে, লক্ষ্য পৃষ্ঠের উপর উচ্চ-শক্তির স্পটারিং গ্যাস আয়নগুলির বোমাবর্ষণের ফলে লক্ষ্যের পৃষ্ঠের কিছু পরমাণুকে রিকোয়েল এনার্জি প্রাপ্ত করে এবং লক্ষ্য পৃষ্ঠ থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে স্পুটারড পরমাণুতে পরিণত হয় এবং অবশেষে সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠে জমা হয়। অন্যদিকে, গৌণ ইলেকট্রনগুলি লক্ষ্যের পৃষ্ঠ থেকে নির্গত হয় এবং ক্যাথোড লক্ষ্য পৃষ্ঠের শীথ স্তরের ক্রিয়ায় গ্লো ডিসচার্জ প্লাজমা অঞ্চলে ত্বরান্বিত হয়। প্লাজমা অঞ্চলে প্রবেশ করা গৌণ ইলেকট্রনগুলি লক্ষ্য পৃষ্ঠের চৌম্বক ক্ষেত্রের বাঁধাই ক্রিয়ার অধীনে চলে যায় এবং তাদের আয়নিত করার জন্য স্পুটারিং গ্যাস পরমাণুর সাথে সংঘর্ষ হয়, তাই সেকেন্ডারি ইলেকট্রনগুলি ম্যাগনেট্রন স্রাবের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ শক্তির উত্স যা নিজেকে টিকিয়ে রাখে।

সেকেন্ডারি ইলেকট্রনগুলির উপর লক্ষ্যের পৃষ্ঠে চৌম্বক ক্ষেত্রের বাঁধাই প্রভাব লক্ষ্যবস্তু পৃষ্ঠের কাছাকাছি প্লাজমা ঘনত্বকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে, যা কার্যকরভাবে সাধারণ ডায়োড স্পুটারিংয়ের কম জমার হারের সমস্যার সমাধান করে। অতএব, লক্ষ্য পৃষ্ঠের চৌম্বক ক্ষেত্রের বাঁধাই ক্রিয়াকলাপের অধীনে ইলেকট্রনের গতিবিধি ম্যাগনেট্রন স্পুটারিংয়ের নীতি বোঝার চাবিকাঠি। নীচের চিত্রটি ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং লক্ষ্য পৃষ্ঠের কাছাকাছি বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের বিতরণ দেখায়।