химический каталог




Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем

Автор А.И.Курносов, В.В.Юдин

рельеф рисунка с минимальным размером 1=\ мкм, то разрешающая способность фоторезиста должна быть не ниже чем R—1/(2-0,001) =500 линий/мм.

Для определения разрешающей способности фоторезистов используют штриховые миры, которые представляют собой стеклянные пластины с нанесенными на их поверхности штрихами шириной от одного до нескольких десятков микрометров. Определяют разрешающую способность фоторезиста экспонированием его через миру, проявлением и подсчетом числа линий фоторезиста, оставшихся на поверхности и приходящихся на 1 мм подложки, или проведением процесса фотолитографии и контролем минимального размера рельефа рисунка пленки фоторезиста.

На разрешающую способность оказывают существенное влияние как процессы экспонирования и связанные с ними оптические

142

явления в системе фотошаблон — фоторезист — подложка, так и процессы проявления и сушки.

К оптическим явлениям, оказывающим влияние на разрешающую способность фоторезистов, следует отнести дифракцию света на границе фотошаблон — фоторезист, отражение света от поверхности подложки и рассеяние света в пленке фоторезиста.

Стабильность геометрических размеров элементов рельефа рисунка в пленке фоторезиста в сильной степени зависит от проведения процессов проявления и сушки. Процесс перепроявления приводит к увеличению размеров элементов (особенно для позитивных фоторезистов), а процесс сушки может приводить к короблению пленки фоторезиста.

Поэтому максимальную разрешающую способность можно получить при оптимизации всех рассмотренных процессов.

Кислотостойкость фоторезистов. Под кислотостойкостью фоторезистов принято понимать способность пленок фоторезистов после экспонирования, проявления и сушки селективно защищать поверхность подложки от воздействий кислотных и щелочных тра-вителей.

Критерием кислотостойкости является время, в течение которого травитель воздействует на пленку фоторезиста до начала ее разрушения или отслаивания, а также качество полученных структур в подложке после травления.

Кислотостойкость фоторезистов является важным критерием их применимости в конкретных технологических процессах, так как многие из них связаны с использованием сильных травителей, в состав которых входят азотная, плавиковая, соляная, серная н другие кислоты, соли, щелочи.

Нестойкость фоторезистов определяется по следующим признакам: частичное разрушение пленки, отслаивание пленки от подложки, локальное растравливание пленки и подтравливание пленки на границе пленка — подложка.

Адгезия фоторезиста к подложке. В процессе фотолитографии адгезия фоторезиста к исходной подложке играет важную роль, так как она определяет стойкость пленки к внешним воздействиям. Адгезия пленки фоторезиста зависит от химического состава и строения самого фоторезиста, а также от состояния поверхности исходной подложки и режимов формирования пленки фоторезиста на подложке.

Определяющей предпосылкой для получения высокой адгезионной способности является хорошая смачиваемость подложки фоторезистом. Адгезионные силы пленки фоторезиста возрастают с увеличением степени смачивания.

Адгезия может быть значительно снижена за счет плохо обработанной поверхности подложки. Так, жировые пятна, адсорбированные газы, ионы чужеродных примесей могут создавать отдельные участки на подложке с малой адгезией фоторезиста. Поэтому чистота поверхности подложки является предпосылкой к хорошей адгезии фоторезиста. Наличие на поверхности подложки микро-

143

рисок и микроуглублений приводит к снижению адгезии за счет трудноудал им ого воздуха из этих структурных дефектов поверхности подложки.

Методы и режимы нанесения фоторезиста оказывают влияние на адгезию его к подложке. При нанесении слоя фоторезиста на поверхность подложки необходимо время, чтобы обеспечить удаление воздуха из-под пленки фоторезиста.

Под технологичностью фоторезистов в промышленных условиях понимают простоту приготовления фоторезиста нужного состава и требуемых физико-химических свойств; доступность нанесения его на поверхность подложки в виде тонкого равномерного слоя; удобство обработки фоторезистивных пленок при сушке, проявлении и травлении. Технологичность фоторезистов предусматривает также длительное их хранение без изменения светочувствительных и механических свойств. Важным моментом технологичности является токсичность самих фоторезистов и используемых для их проявления растворов.

К технологичности следует отнести возможность механизации и автоматизации процессов, связанных с использованием фоторезистов: приготовление, контроль, нанесение на подложку, сушка, экспонирование, проявление, травление подложки и удаление фоторезиста. Чем меньше затрат связано с использованием фоторезистов в общем процессе изготовления прибора, тем они технологичнее.

§ 8.4. Фотошаблоны и способы их получения

Для проведения процессов фотолитографии в планарной технологии используют фотошаблоны.

Фотошаблоном в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем принято называть плоскопараллельную пластину из прозрачного материала, на которой имеется рисунок, состоящий из сочетания прозрачных и непрозрачных для света определенной длины волны участков, образующих топологию прибора или группы приборов, многократно повторенных в пределах рабочего поля пластины.

Фотошаблоны являются основным инструментом, с помощью которого формируют микроизображения сколь угодно сложного рисунка в слое фоторезиста, нанесенного на исходную подложку.

Основу фотошаблона изготовляют из оптического стекла, а рисунок на поверхность стекла наносят фотографическим способом. В зависимости от материала, из которого создан рисунок на стеклянной пластине, различают эмульсионные, металлизированные и цветные (транспарентные) фотошаблоны.

В эмульсионных фотошаблонах участки рисунка с максимальной и минимальной оптической плотностью создаются в слое эмульсии обычным фотографическим методом. Для этого типа фотошаблонов плотность прозрачного элемента (участка рисунка)

144

равна сумме оптических плотностей стеклянной подложки и эмульсионного слоя, не содержащего частиц серебра.

В металлизированных фотошаблонах участки рисунка создаются за счет тонкого слоя хрома. В этих фотошаблонах минимальная оптическая плотность прозрачных участков равна оптической плотности стекла, а максимальная плотность соответствует практически непрозрачным металлическим слоям хрома.

К достоинствам металлизированных фотошаблонов относится их высокая стойкость к истиранию, позволяющая проводить до нескольких сотен контактных экспозиций. Недостатками металлизированных фотошаблонов являются высокая отражающая способность пленки хрома (до 50—60%) и полная ее непрозрачность для видимого света.

Хромированные фотошаблоны обладают также более высокой разрешающей способностью за счет меньшей неровности края, получаемой при вытравливании микрорельефа в пленке хрома.

Высокая отражающая способность пленки хрома приводит к засветке периферийных участков фоторезиста, расположенных под непрозрачным элементом фотошаблона, что вызывает-изменение формы и размеров оригинала рисунка.

Непрозрачность пленки хрома для видимого света приводит к значительным трудностям при совмещении рисунка фотошаблона с рисунком на исходной подложке, так как через непрозрачные участки фотошаблона невозможно увидеть элемент совмещения.

В цветных фотошаблонах рисунок выполняется с помощью пленки из оксида железа. Минимальная оптическая плотность, так же как и у металлизированных фотошаблонов, равна оптической плотности стекла, а максимальная плотность соответствует практически непрозрачным в ультрафиолетовом диапазоне пленкам оксида железа.

Основными достоинствами цветных фотошаблонов являются незначительная по сравнению с металлизированными фотошаблонами отражающая способность (до 10—15%) и прозрачность для видимого света.

Использование цветных фотошаблонов позволяет снизить эффект отражения света при контактной печати и тем самым значительно улучшить качество получаемого микроизображения., Прозрачность пленок оксида железа для видимого света дает возможность простого и качественного совмещения рисунка цветного фотошаблона с рисунком на исходной пластине.

Фотошаблоны могут быть негативными (темнопольными), когда изображение элементов рисунка представлено в виде светлых участков на темном поле, и позитивными (светлопольными), когда изображение элементов рисунка представлено в виде непрозрачных участков на светлом фоне.

К фотошаблонам предъявляют следующие основные требования: высокая точность геометрических размеров элементов рисунка, точность размеров шага между фрагментами, стабильность рисунка и его размеров во времени, стойкость к истиранию, пло-

145

скостность рабочей поверхности, совмещаемость комплекта фотошаблонов.

Высокая точность геометрических размеров элементов рисунка фотошаблона диктуется необходимостью получения активных элементов полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, имеющих размеры от единиц до десятых долей микрометра. Точность шага между отдельными фрагментами рисунка фотошаблона обусловлена в первую очередь совмещаемостью комплекта фотошаблонов, а также необходимостью на заключительной стадии планарной технологии разделять исходную подложку на отдельные параллелепипеды, включающие в себя фрагменты прибора или интегральной схемы.

Стабильность рисунка фотошаблона и его размеров во времени является важным требованием, предъявляемым к эмульсионным фотошаблонам, так как при длительном хранении и влиянии внешних факторов (температура, влажность) эмульсионная пленка может деформироваться.

Стойкость к истиранию является основным требованием, которое предъявляется ко всем видам фотошаблонов. Это обусловлено тем, что перенос рисунка изображения с фотошаблона на исходную подложку осуществляется контактным способом, т. е. каждый процесс экспозиции сопровождается контактным прижатием поверхности фотошаблона, на которой нанесен защитный рисунок, к поверхности исходной пластины, на которую нанесена пленка фоторезиста. Многократное контактное приж

страница 35
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

Скачать книгу "Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем" (3.82Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
наколенники для волейбола спортмастер
КНС Нева рекомендует недорогой моноблок - в розницу по опту в КНС СПБ !
задние дисковые тормоза на ваз 2109
вентилятор вкк оренбург

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)