Для литографии в микроэлектронике используются разные фоторезисты в зависимости от источника света (I-line, KrF, ArF).
Их ключевые различия представлены в таблице:
| Параметр / Технология | I-line (365 нм) | KrF (248 нм) | ArF (193 нм) |
|---|---|---|---|
| Длина волны | 365 нм (УФ) | 248 нм (DUV) | 193 нм (DUV) |
| Ключевые материалы | Позитивные: DQN (диазонафтохинон + новолак). Негативные/обращаемые. | Химически усиленные резисты. Основа — поли(п-гидроксистирол) с фотогенератором кислоты. | Химически усиленные резисты для продвинутых узлов. |
| Типичное разрешение | ≥ 0.35 мкм | ~ 0.13–0.25 мкм | 7 нм – 130 нм |
| Назначение в «взрывной» литографии (lift-off) | Для создания профиля с поднутрением. Часто используются обращаемые резисты или специальные негативные, например, MMA 8.5 EL 12 | Применяется реже, но может использоваться для высокоточного лифт-оффа на подложках с высокой топографией. | Для создания сверхмалых структур в наноэлектронике, где требуется высочайшее разрешение лифт-оффа. |
| Основное применение | МЭМС, микросхемы зрелых техпроцессов, упаковка. | Производство микросхем, требующих высокой плотности (логика, память). | Передовые техпроцессы (7–90 нм): логика, память, процессоры для ИИ и 5G. |
🔬 Особенности «взрывной» (lift-off) литографии
«Взрывная» или обратная литография (lift-off) применяется для создания структур, трудных для получения прямым травлением (например, металлизация благородными металлами). В ней особенно важен профиль боковой стенки резиста:
-
Для успешного лифт-оффа необходим профиль с отрицательным наклоном (поднутрением), чтобы металл, напыленный сверху, не образовывал непрерывную плёнку.
-
Для этого используются обращаемые фоторезисты (после специальной обработки ведут себя как негативные и дают нужный профиль) или специальные негативные резисты, например, СВНР-541 (HSQ), разработанные специально для обратной литографии.
💡 Критерии выбора
-
Требуемое разрешение: Выбор между I-line, KrF и ArF определяется минимальным размером элементов. Чем меньше размер, тем короче должна быть длина волны.
-
Тип подложки и процесс: Для «взрывной» литографии важен профиль резиста. Для простых задач достаточно I-line с обращаемым резистом, для наноразмерных прецизионных структур — ArF.
-
Стойкость резиста: В процессах с последующим травлением или напылением важна химическая и температурная стабильность слоя.