Resolusi 2008? Bukan… Bukan… Yang saya maksud adalah resolusi pada sistem litografi.
Seperti saya ulas pada tulisan terdahulu bahwa resolusi sistem litografi merupakan penggerak utama perkembangan teknologi chip untuk tetap bisa mengikuti hukum Moore.
Pertanyaannya bagaimana memperbaiki resolusi suatu sistem litografi?
Secara sederhana ada 3 variabel yang mempengaruhi resolusi, yaitu panjang gelombang cahaya yang digunakan, numerical aperture, dan yang terakhir yang lebih abstrak adalah faktor k1.
Pada dasarnya proses litografi mirip dengan teknik percetakan atau
sablon. Jika percetakan atau sablon menggunakan tinta dan master
cetakan, proses litografi pada semikonduktor menggunakan cahaya dan
mask (atau juga disebut reticle).
Sumber cahaya mula-mula di-’searahkan’ melalui lensa kondenser. Tujuannya supaya cahaya yang dihasilkan memiliki tingkat koherensi tertentu. Pada saat cahaya melewati mask (reticle), akan terjadi difraksi. Difraksi terjadi karena cahaya melewati pola-pola design yang sangat kecil hingga kurang dari 1/2 panjang gelombang cahayanya.
Panjang gelombang
Difraksi akan membelokkan cahaya menjadi gelap dan terang. (Ingat pelajaran Fisika SMU tentang difraksi?) Sudut simpangannya akan berbanding lurus dengan panjang gelombang cahayanya.
Apabila panjang gelombang diperpendek, akan semakin banyak orde (gelap dan terang) yang dapat ditangkap oleh lensa proyeksi. Dan semakin banyak orde yang tertampung akan meningkatkan kualitas gambar yang dihasilkan.
Numerical Aperture
Pada dasarnya NA merupakan sinus sudut datang lensa proyeksi pada wafer. Singkatnya, ukuran untuk menentukan luas lensa (bukan secara fisik, tapi secara optik). Semakin besar NA, semakin banyak cahaya datang yang dapat ditampung oleh lensa.
Karena sifat difraksi yang menyebabkan cahaya terbagi menjadi beberapa orde, semakin tinggi NA semakin banyak orde cahaya yang dapat ditangkap, sehingga ketajaman gambar dan resolusi semakin baik.
k1
Faktor k1 yang mempengaruhi resolusi di antaranya :
- fotoresis
- tingkat koherensi cahaya sumber (koheren secara parsial lebih baik)
- iluminasi di luar sumbu optik (off-axis illumination)
- koreksi optik jarak dekat (optical proximity correction)
- scattering bar
- litografi selam (immersion lithography)
- dan lain lain
