Bảng 3.1 cho ta thông số về bước sóng, nguồn và tên của dải bước sóng được dùng trong lithography.
Loại đầu tiên được sử dụng là ánh sáng đèn hồ quang thuỷ ngân. Phổ của đèn thuỷ ngân cao áp (hình 3.7)có ba đỉnh G (436 nm), H (405 nm) và I (365 nm) Với k1 và NA điển hình, khả năng phân giải đạt được là 400 nm. Việc giảm tiếp theo
tới 250 nm thu được bằng trộn Hg và Xe, khả năng phân giải tới 300 nm, nhưng cường độ tại bước sóng này thấp.
Bảng 3.1 Bước sóng rọi, nguồn sáng và dải ánh sáng
Bƣớc sóng (nm) Nguồn sáng Dải
436 Đèn hồ quang Hg Đường G
405 Đèn hồ quang Hg Đường H
365 Đèn hồ quang Hg Đường I
248 Đèn hồ quang Hg/Xe
Excimer laser KrF UV sâu (DUV)
193 Excimer laser ArF DUV
157 Laser F2 UV chân không (VUV)
10 Nguồn plasma được sản
xuất bằng laser Ngoài UV (EUV)
1 Ống phóng tia X,
Synchrotron
Tia X
Tiếp tục giảm bước sóng người ta dùng nguồn laser kích thích (excimer). Hỗn hợp chất khí trong một laser kích thích là KrF, ArF hoặc F2 có bước sóng 248 nm và 193 nm gọi là UV sâu (DUV); bước sóng 157 nm gọi là UV chân không (VUV).
Trong thực tế sản xuất lithography DUV đã được sử dụng. Các nguồn bức xạ có bước sóng giữa 157 nm đến khoảng 13 nm không sử dụng lithography vì liên quan tới các vật liệu chế tạo mặt nạ, thấu kính và gương. Ở bước sóng trong dải 13 nm, có thể bố trí một trục quang học để làm lithography hình chiếu. Dải này được
gọi là ngoài cực tím (EUV). Rút ngắn bước sóng vào dải một nm dẫn đến lithography tia X. Ở đây ta không thể thực hiện lithography hình chiếu vì không có vật liệu để bố trí hệ thống quang học. Cuối cùng là ống tia x, trong đó anôt kim loại phát xạ các điện tử năng lượng cao. Có hai nhược điểm của việc sử dụng lithography tia x.
Một là cường độ nguồn rất thấp dẫn đến thời gian phơi sáng dài hàng giờ, không thích hợp cho sản xuất công nghiệp.
Hai là kim loại anôt phun ra làm nhiễm bẩn công cụ phơi sáng và wafer giảm tuổi thọ của dụng cụ.
Do có ưu điểm về độ phân giải tốt để ứng dụng trong công nghệ nanô nên nhiều công trình đang tiếp tục nghiên cứu để khắc phục khuyết điểm của lithography tia x nêu trên.
Nguồn plasma được tạo nên bằng laser (LPP) bao gồm một xung laser được hội tụ trên bia có oxy, flo, neon hoặc xenon kích thích phóng điện trong vùng bước sóng mong muốn. Bia này có thể ở pha rắn (làm đông lạnh), lỏng hoặc khí. Nhược điểm là các mảnh vụn không được giải quyết hoàn toàn. Các nghiên cứu về bia xenon lỏng hoặc bia khí kép đang được xúc tiến nhằm giảm mảnh vụn.
Hình 3.8: (a)Nguồn plasma được tạo bằng laser; (b) đặc trưng phổ của bia Xe/He; (c) đặc trưng phổ của bia Xe bình thường
Nguồn bức xạ có đủ cường độ, bước sóng cỡ 1 nm, không sinh ra mảnh vỡ là nguồn đồng bộ synchrotron. Nguyên lý của nguồn là những điện tử được gia tốc trên một đường dẫn hình tròn và do đó phát ra bức xạ hãm. Nhưng nguồn synchrotron rất đắt và khó che chắn do đó giá thành lithography rất cao.
Vấn đề nguồn nào sẽ được sử dụng trong công nghệ linh kiện điện tử nanô vẫn đang còn được tiếp tục nghiên cứu. [3,4].