¿Por qué la escala del fotograbado está relacionada con la longitud de onda de la luz y no con la amplitud de la luz?

En primer lugar, la luz es una onda electromagnética, no una onda mecánica. La amplitud de la luz no se refiere a la vibración en el espacio, sino a los cambios alternos en la intensidad del campo eléctrico-magnético. Por lo tanto, que se produzca interferencia de la luz no tiene nada que ver con la amplitud, sino con la fase. Entonces, lo que limita la resolución de la litografía son los efectos de interferencia y difracción de la luz. Cuando el tamaño del patrón de litografía se aproxima a la longitud de onda del láser, el efecto de interferencia será muy evidente. Su fórmula proviene del criterio de Rayleigh (pero escrito al revés...). En la difracción de doble rendija, cuando la franja de difracción entre las dos franjas principales alcanza más de 81 veces el brillo de las franjas principales, pensamos que las dos franjas principales están conectadas entre sí y ya no se pueden distinguir. Rayleigh dio la fórmula de resolución angular: (Esta derivación es demasiado larga, compruébalo tú mismo), lo que significa que cuando observas dos objetos a través de una lente, si el ángulo entre la lente y los dos objetos es menor que , no estarás capaz de distinguir dos objetos a una distancia R mediante luz de longitud de onda. Lo que nos importa cuando la litografía es R, por lo que si cambiamos la situación, tenemos: (La fórmula del sistema de lente única, el sistema de lentes múltiples puede ser más complicada) donde k incluye el impacto de la fotoprotección en la resolución; escrito como NA, esa es la apertura numérica del sistema de lentes. Si queremos mejorar la resolución de la litografía (es decir, reducir R), primero, podemos aumentar el índice de refracción n, por lo que existe la litografía de inmersión, usando un líquido de alto índice de refracción para reemplazar el aire, segundo, podemos aumentarlo; Por eso se está reduciendo la litografía; el último paso es reducir el tamaño y utilizar láseres de longitud de onda más corta. Estas técnicas, junto con tecnologías como máscaras de cambio de fase y patrones dobles, nos permiten utilizar láseres de 193 nm para completar la litografía del proceso de 10 nm. En realidad, es posible escanear un haz de onda directamente sobre la superficie del fotorresistente, como la litografía sin máscara y la litografía por haz de electrones (EBL), pero el tamaño del punto de escaneo y el tamaño del punto del electrón no pueden ser infinitamente pequeños debido a la difracción. Efecto del sistema de enfoque Según el criterio de Rayleigh, la resolución del punto de luz es inversamente proporcional a la longitud de onda. Por lo tanto, si desea exponer estructuras con tamaños de características más pequeños con alta calidad, debe elegir fuentes de luz de longitud de onda más corta, como fuentes de luz ultravioleta cercana y ultravioleta extrema para fabricar máquinas de litografía. Por supuesto, el efecto de la exposición también está relacionado con la amplitud (dosis de exposición), pero la longitud de onda es el factor más importante que limita la precisión de la exposición.