Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение – это невидимое глазом электромагнитное излучение, располагающееся на спектре между видимым и рентгеновским излучениями. Область ультрафиолетового излучения условно делится на ближнюю (400-200 нм) и дальнюю или вакуумную (200-10 нм); последнее название обусловлено тем, что ультрафиолетовое излучение этого участка поглощается воздухом, и его исследование проводят внутри вакуума.

Применение УФ-излучения обусловлено его главными свойствами: высокой химической активностью (ускоряет протекание химических реакций и биологических процессов), бактерицидным действием (способностью убивать микроорганизмы), способностью вызывать люминесценцию веществ (их свечение с различной окраской испускаемого света).

Применение:

Определение химического состава.

· УФ-спектрофотометрия основана на облучении вещества монохроматическим УФ-излучением, длина волны которого изменяется со временем. Вещество в разной степени поглощает УФ-излучение с разными длинами волн.

· Анализ минералов. Многие минералы содержат вещества, которые при освещении ультрафиолетовым излучением начинают испускать видимый свет. Каждая примесь светится по-своему, что позволяет по характеру свечения определять состав данного минерала.

Фотолитография.

Фотолитография (оптическая литография) – процесс формирования на поверхности подложки (или основания изделия) элементов приборов микроэлектроники с помощью чувствительных к УФ-излучению покрытий, способных воспроизводить заданное взаимное расположение и конфигурацию этих элементов.

Типичный литографический процесс состоит из следующих обязательных стадий:

1. Очистка поверхности подложки и подготовка ее к проведению на ее поверхности получения резистного рельефа. Этот процесс в англоязычной литературе получил название прайминг (priming).

2. Нанесение слоя фоторезиста на поверхность подложки и его сушка. Обычно эту операцию осуществляют при помощи нанесения капли фоторезиста на быстро вращающуюся подложку, закрепленную на роторе центрифуги. Сушка необходима для удаления остатков растворителя.

3. Избирательное экспонирование фоторезиста УФ-светом. Такую операцию можно осуществить облучением светочувствительного слоя через фотошаблон (контактная печать или печать с зазором).

4. Пострадиационная термическая обработка облученного резистного слоя. При такой обработке улучшаются функциональные характеристики резистных масок, прежде всего их контрастность при проявлении.

5. Проявление изображения в слое резиста является центральной стадией фотолитографии. Оно чаще всего определяет функциональные характеристики резистных масок, а также технологические параметры фотолитографии. Различаются два типа фоторезистов: если при проявлении экспонированные слои удаляются лучше, чем неэкспонированные, говорят о позитивном фоторезисте, в противном случае фоторезист является негативным.

6. Термическая обработка полученной резистной маски для улучшения ее эксплуатационных характеристик. Такая обработка повышает прежде всего резистные свойства фоторезиста, а также его дефектность.

Фотолитографические операции проводят в " чистых комнатах", расположенных внутри рабочих помещений. Альтернативой использования чрезвычайно дорогих " чистых комнат" является методы фотолитографии, все стадии которой проводятся в вакууме или газовой фазе (вакуумная фотолитография).

На сегодняшний день доступны микропроцессоры компании Intel с минимальной проектной нормой в 32 нм. Это означает что, размер обычного элемента на микросхеме имеет размер около 32 нанометров.

Сверхжесткое ультрафиолетовое излучение или, так называемая, EUV-литография становится следующим этапом развития. Инновационная EUV-литография подразумевает сокращение длины волны светогого луча в десять раз, что позволит без проблем создавать транзисторы размером с десяток атомов.