Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform für die ... - JuSER

2 DIE ENTWICKLUNG DER SPEICHERTECHNOLOGIE
Retikel größer sein können, als deren Abbildungen auf dem Wafer, da durch die
Projektion eine Verkleinerung des Bildes erzielt wird. Die minimale Auflösung, die aus
dem Rayleigh-Kriterium unter Berücksichtigung verschiedener Prozesseinflüsse (z.B.
Linsenfehler) resultiert, ist gegeben durch [6]:
λ
MFS = k 1
⋅
(2.3)
NA
MFS : Minimum Feature Size
k 1 : Technologie Konstante (0.5 – 0.9)
λ : Wellenlänge
NA : Numerische Apertur des optischen Systems
Die Verkleinerung der Strukturen auf dem Wafer schränkt die ganzflächige Belichtung,
wie sie bei der Kontaktlithographie geschieht, ein. Ein Stepper-Verfahren wird
angewendet, in dem der Wafer unter der Maske auf einem X-Y-Tisch verfährt und
rechteckige Teilbereiche (26 mm x 32 mm) seriell auf der Probe belichtet werden [7].
Aus den obigen Gleichungen ist zu erkennen, dass die Auflösung mit der Wellenlänge
skaliert. Daraus ist der Trend zu Photoquellen niedrigerer Wellenlängen ersichtlich. Es
müssen Komponenten wie Photoquellen, Masken, optische Systeme und Fotolacke in
Bezug auf den Wellenlängenbereich optimal aufeinander abgestimmt werden. Dabei
sind die Parameter Absorption und Transparenz des optischen Systems wellenlängenabhängig
und Materialien zur Linsenherstellung müssen angepasst gewählt werden.
Der Fortschritt der kommerziell eingesetzten Lithographie wurde in den letzten Jahren
maßgeblich durch die Verringerung der Wellenlänge von 436 nm bis zu 193 nm erzielt.
Die ersten Photoquellen waren Quecksilber-Gasentladungs-Lampen mit einer
Wellenlänge von 436 nm. Die heutigen Belichter verfügen über einen ArF-Laser mit
einer Wellenlänge von 193 nm. Es wird hierbei von der Deep Ultra Violet (DUV)
Lithographie gesprochen [8]. Unterhalb der Wellenlänge von 157 nm, die mittels F 2 -
Laser im Vakuum für Prototypen-Belichter erzeugt wird (Vacuum Ultra Violet – VUV),
ergibt sich eine große Lücke im Spektrum der verwendbaren Lichtquellen, da sämtliche
Masken-, Spiegel- und Linsen-Materialen diesen Wellenlängenbereich absorbieren. Erst
ab ~ 13 nm öffnet sich ein neues Fenster der Extreme Ultra Violet (EUV) Lithographie
[9]. Die EUV-Lithographie wird oft in der Literatur als Technologie der nächsten
Generation beschrieben, da Strukturweiten deutlich unter 45 nm aufgelöst werden
können. Jedoch bringt auch die EUV-Lithographie die Herausforderung neuartiger,
weiterentwickelter Lacke und optischer Systeme mit sich, sodass eine kommerzielle
Einführung vor 2012 nicht zu erwarten ist [10].
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