¿Cómo se fabrican las fotomáscaras de circuitos integrados con una resolución tan alta?

Hay una serie de técnicas utilizadas para fabricar los llamados transistores de "14 nm":

Marketing

Estos números son en su mayoría sin sentido. Solía ​​referirse a la longitud de la puerta, ahora es más un truco de marketing. En su chip de 14 nm, tal vez podría argumentar que algo es de 14 nm, pero en su mayoría solo está ahí para tratar de actuar como si el nuevo proceso fuera mejor que el anterior sin entrar en demasiados detalles técnicos. En cualquier caso, ciertamente no hay nada de 14 nm en una máscara para un proceso de 14 nm.

Sistemas de litografía de reducción

La mayoría de las herramientas de litografía modernas (pasos/escáneres) reducen el tamaño del patrón proyectado, generalmente una reducción de 5x. Esto no permite aumentar la resolución final, pero facilita un poco la creación de máscaras.

Sesgo de proceso

Al fabricar dispositivos semiconductores, hay una serie de cosas que pueden reducir o aumentar sus características más allá de lo que la máscara definió. Por ejemplo, si crea una imagen de una línea de 100 nm en fotoprotector y luego realiza un grabado en la película subyacente, puede socavar la resistencia y obtener una línea de 80 nm cuando termine.

Trucos de imágenes de lujo

Hay una serie de "trucos" que puede emplear en un sistema de imágenes para mejorar la resolución más allá de lo que está en la máscara. Algunos nombres sin explicación: aperturas de dipolo, máscaras de cambio de fase, patrones múltiples.

¿Cómo se hace?

Ahora, para abordar su pregunta real. Las máscaras se fabrican en sistemas de escritura directa por haz de electrones o láser. Se utiliza un haz de electrones o láser muy fino para escribir patrones en un haz de electrones o una resistencia sensible al láser y, después del revelado, se utiliza una máscara de grabado que abre regiones claras en la máscara. Estos sistemas pueden escribir características del orden de decenas de nm, pero son muy lentos y costosos. Por este motivo no se suelen utilizar en producción, favoreciendo los sistemas ópticos más rápidos.

La máscara se realiza a través de un proceso químico similar a un PCB en un sustrato de sílice a una escala mucho mayor.

Luego, la máscara se usa con una fuente de luz y un conjunto de ópticas para enfocar la luz en un área pequeña. Un poco como el reverso de un proyector de cine.

Descripción