Plage de mise au point dans laquelle le motif peut être transféré avec une qualité acceptable. Augmenter l'ouverture numérique améliore la résolution mais réduit la profondeur de champ, d'où l'importance de la planarisation des plaquettes.
Nom japonais: 焦点深度(DOF)
« Profondeur de champ (DOF) » apparaît dans 8 questions d'entraînement réparties sur 4 thèmes, dont Lithographie, Plaquettes de silicium, CMP et nettoyage.
Domaine: Lithographie
La lithographie est régie par deux relations de Rayleigh : la résolution R = k1·λ/NA et la profondeur de champ DOF = k2·λ/NA², où λ est la longueur d'onde d'exposition, NA l'ouverture numérique de l'objectif de projection, et k1 et k2 des facteurs dépendant du procédé. Augmenter la NA améliore la résolution proportionnellement à la NA, mais réduit le DOF comme son carré. Raccourcir la longueur d'onde améliore la résolution tout en ne réduisant le DOF que linéairement. Les procédés de pointe ne disposent plus que d'un DOF d'environ 100 nm, qui doit couvrir toutes les sources d'erreur de hauteur et de mise au point.
Le DOF utilisable doit absorber la non-planéité de la plaquette dans chaque champ d'exposition, la topographie laissée par les couches sous-jacentes, l'épaisseur de résine, la déformation due au serrage sur le porte-plaquette (chuck), la courbure de champ de l'objectif et les erreurs propres de contrôle du focus du scanner. La planéité locale sur un champ tel que 26 × 33 mm est donc maintenue à quelques dizaines de nanomètres ou moins. Les ingénieurs mesurent la fenêtre de procédé à l'aide d'une matrice focus–dose : la largeur de ligne est tracée en fonction du focus pour plusieurs doses (courbes de Bossung), et la plage commune qui maintient largeur de ligne et profil dans la spécification définit le DOF pratique et la latitude d'exposition.
Le polissage mécano-chimique (CMP) planarise globalement chaque niveau d'interconnexion en supprimant la topographie à l'échelle du millimètre au centimètre que le fluage (reflow) ou la gravure de planarisation (etch-back) ne peuvent pas éliminer, ce qui a rendu possibles des empilements de dix niveaux de câblage ou plus. Les scanners mesurent la hauteur et l'inclinaison de la plaquette avant chaque champ et la mettent à niveau pour que le plan image suive la surface. Des films de résine plus minces réduisent l'étendue verticale qui doit rester nette. Des techniques d'amélioration de la résolution comme l'éclairage hors axe peuvent aussi accroître le DOF pour les motifs périodiques denses.
Les scanners EUV standard utilisent une NA de 0,33 à la longueur d'onde de 13,5 nm, et l'EUV à haute NA porte la NA à 0,55 pour une résolution environ 1,7× meilleure. Comme le DOF varie en 1/NA², à k2 égal on obtient environ (0,55/0,33)² ≈ 2,8 fois moins de profondeur de champ. Chaque poste du budget de focus s'en trouve resserré, ce qui pousse vers des résines plus minces, des plaquettes plus planes et un contrôle du focus plus précis. Haute résolution et DOF confortable tirent en sens opposés, et une grande partie de l'ingénierie lithographique consiste à gérer ce conflit.
Réponse : B. Elle diminue
La profondeur de champ vaut DOF = k2·λ/NA² ; inversement proportionnelle au carré de la NA, elle diminue rapidement lorsque la NA augmente. En lithographie avancée, elle n'est que d'environ 100 nm, ce qui impose des exigences plus strictes sur la planéité du wafer, le relief des motifs et l'uniformité d'épaisseur de la résine. C'est l'une des raisons de l'importance de la planarisation par CMP. L'équipement mesure la hauteur et l'inclinaison du wafer à chaque champ et ajuste automatiquement la mise au point de la lentille.
L'expression usuelle est DOF = k2·λ/NA², où λ est la longueur d'onde, NA l'ouverture numérique et k2 un facteur de procédé. Elle montre que le DOF diminue comme le carré de la NA.
Non. La depth of field est la plage de distances de l'objet qui apparaissent nettes, tandis que la depth of focus est la tolérance sur la position du plan image. En lithographie, la plaquette se trouve dans le plan image : c'est donc la depth of focus qui est la grandeur pertinente.
Une NA plus élevée collecte la lumière dans un cône d'angles plus large : les rayons convergent plus fortement vers l'image. Un léger écart par rapport au meilleur focus étale alors davantage ces rayons et rend l'image floue plus tôt.
La profondeur de champ vaut DOF = k2·λ/NA² ; inversement proportionnelle au carré de la NA, elle diminue rapidement lorsque la NA augmente.
Lorsqu'on augmente l'ouverture numérique (NA) d'un équipeme…Plus les motifs exposés sont fins, plus la profondeur de champ est faible : en lithographie de pointe, elle n'est que d'environ 100 nm.
Quelle est la raison principale de l'exigence d'une grande …Même si elles sont assez douces pour ne pas poser problème dans la profondeur de champ de l'exposition, lors de la planarisation de couches minces par CMP, le tampon ne peut pas les suivre parfaitement, ce qui provoque des variations locales d'épaisseur.
Comment appelle-t-on les ondulations très douces de la surf…En contrepartie, la profondeur de champ diminue, et le facteur de réduction différant selon la direction, la zone exposable (champ) est réduite de moitié.
Quelle caractéristique du « High-NA EUV », développé comme …En éclairant obliquement, on fait entrer dans la lentille à la fois l'ordre 0 et l'un des ordres 1 diffractés, ce qui permet en théorie de résoudre un pas environ deux fois plus fin, tout en augmentant la profondeur de champ.
Quelle technique améliore la résolution des motifs fins en …CMP Ouverture numérique (NA) Lithographie EUV Contact SIMS (spectrométrie de masse des ions secondaires) EDX (spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie) Couche antireflet (BARC) EUV High-NA Fenêtre de procédé Laser excimère ArF