포토에칭 규모가 빛의 진폭이 아닌 빛의 파장과 관련이 있는 이유는 무엇인가요?

우선 빛은 기계적 파동이 아닌 전자기파이다. 빛의 진폭은 공간의 진동을 의미하는 것이 아니라 전기장-자기장의 강도가 교대로 변하는 것을 의미합니다. 따라서 빛 간섭이 발생하는지 여부는 진폭과 관련이 없고 위상과 관련이 있습니다. 리소그래피 해상도를 제한하는 것은 빛의 간섭 및 회절 효과입니다. 리소그래피 패턴의 크기가 레이저 파장에 가까우면 간섭 효과가 매우 분명해집니다. 귀하의 공식은 레일리 기준(그러나 거꾸로 작성되었습니다...)에서 나왔습니다. 이중 슬릿 회절에서 두 개의 주 줄무늬 사이의 회절 무늬가 주 줄무늬 밝기의 81배 이상에 도달하면 두 개의 주 줄무늬가 서로 연결되어 더 이상 구별할 수 없다고 생각합니다. Rayleigh는 각도 분해능 공식을 제공했습니다. (이 파생은 너무 길므로 직접 확인하십시오.) 이는 렌즈를 통해 두 물체를 관찰할 때 렌즈와 두 물체 사이의 각도가 파장 의 빛으로 거리 R에 있는 두 물체를 구별할 수 있습니다. 리소그래피가 R일 때 우리가 관심을 갖는 것은 상황을 바꾸면 다음과 같습니다. (단일 렌즈 시스템의 공식, 다중 렌즈 시스템은 더 복잡할 수 있음) 여기서 k에는 포토레지스트가 해상도에 미치는 영향이 포함될 수도 있습니다. NA라고 쓰여 있는데, 이는 렌즈 시스템의 개구수입니다. 리소그래피 해상도를 향상시키려면(즉, R을 줄이려면) 먼저 굴절률 n을 높일 수 있습니다. 따라서 굴절률이 높은 액체를 사용하여 공기를 대체하는 침지 리소그래피가 있습니다. 그래서 리소그래피의 축소가 이루어졌습니다. 마지막 단계는 크기를 줄이고 더 짧은 파장의 레이저를 사용하는 것입니다. 이러한 기술은 위상 변이 마스크 및 이중 패터닝과 같은 기술과 결합되어 193nm 레이저를 사용하여 10nm 공정의 리소그래피를 완성할 수 있습니다. 실제로 마스크리스 리소그래피, 전자빔 리소그래피(EBL) 등 포토레지스트 표면에 파동 빔을 직접 스캔하는 것이 가능하지만, 회절 현상으로 인해 스캐닝 스폿의 크기와 전자 스폿의 크기가 무한히 작을 수는 없습니다. 초점 시스템의 효과 레일리 기준에 따르면 광점의 분해능은 파장에 반비례합니다. 따라서 더 작은 형상 크기의 구조를 고품질로 노출하려면 근자외선 및 극자외선 광원과 같은 더 짧은 파장의 광원을 선택하여 리소그래피 기계를 제조해야 합니다. 물론 노출의 영향은 진폭(노출량)과 관련이 있지만 파장은 노출 정확도를 제한하는 가장 중요한 요소입니다.