химический каталог




Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем

Автор А.И.Курносов, В.В.Юдин

ды изготовления эталонных фотошаблонов описаны в предыдущем разделе данной главы.

Контактная проекционная печать. Этот процесс дает возможность с одного эталонного фотошаблона изготовить несколько де: сятков копий, которые являются рабочими фотошаблонами. Изготовление копий проводят простым и надежным контактным способом, который состоит в плотном прижатии эталонного фотошаблона к подложке с фоторезистом и экспонировании фоторезиста через эталонный фотошаблон.

Недостатком контактной печати является возможность механического повреждения как поверхности эталонного фотошаблона, так и слоя фоторезиста. К достоинствам следует отнести неограниченность площади переносимого с фотошаблона на подложку с фоторезистом рисунка микроизображения.

К процессу контактной печати предъявляют два основных требования: получение плотного прижима фотошаблона к пленке фо-154

торезиста по всей контактирующей поверхности и создание равномерной освещенности по всему полю фотошаблона.

Тиражирование рабочих фотошаблонов контактным способом проводят на специальных установках, которые обеспечивают неравномерность освещенности рабочего поля фотошаблона ±10% и производительность 100 копий в час.

Фотохимическая обработка. После проведения контактного экспонирования пластины с фоторезистом подвергают специальной обработке для создания рельефа рисунка. Эта обработка включает в себя следующие технологические операции: проявление изображения, промывку после проявления, сушку пленки фоторезиста для ее полимеризации, локальное травление металлических и цветных пленок, удаление фоторезиста и промывку готовых копий рабочих фотошаблонов.

Для проявления позитивных фоторезистов широко используют глицериновый (1%-ный раствор тринатрийфосфата в водно-глицериновом составе) и щелочный (0,3%-ный раствор КОН) проявители. Негативные фоторезисты проявляют в различных растворителях: толуоле, хлорбензоле или трихлорэтилене. Промывку пластин с фоторезистом проводят в деионизованной воде.

Для удаления влаги и полимеризации пленки фоторезиста проводят термическую сушку при температуре 140—160°С в течение 30—40 мин.

Травление пленки хрома при изготовлении металлизированных копий проводят в водных растворах соляной кислоты (НС1:НгО = = 1:3), а травление пленок оксида железа при изготовлении цветных копий проводят в фосфорной кислоте.

Удаление фоторезиста после локального травления пленок хрома и оксида железа проводят в установках фреоновой очистки, которые состоят из трех рабочих отсеков. Пластину с фоторезистом помещают последовательно в каждый отсек, наполненный парами фреона.

В первом отсеке установки проводят ультразвуковую обработку пластины в жидком фреоне, во втором отсеке — обработку в смеси фреона с растворителями, а в третьем — обработку в парах фреона. В результате такой трехступенчатой обработки фоторезист полностью удаляется с поверхности пластин.

Контроль фотошаблонов является сложной и трудоемкой операцией. Наиболее трудоемкая часть контроля фотошаблонов относится к проверке качества рабочего поля. Рабочее поле фотошаблона не должно иметь каких-либо дефектов поверхности: сколов, царапин, рисок, сквозных отверстий на темном поле и точек на светлом поле, дефектов края микроизображения (выступы и впадины). Контролируются следующие параметры фотошаблонов: форма и размеры элементов микроизображения, точность совмещения элементов в комплекте фотошаблонов, чистота рабочего поля фотошаблона.

Контроль фотошаблонов проводят на прецизионном измерительном оборудовании с использованием микроскопов.

155

Процесс аттестации готовых рабочих фотошаблонов осуществляется либо переносом функций контрольного оборудования на производственное оборудование, т. е. фиксацией процента выхода годных изделий (приборов и интегральных микросхем), либо созданием специализированного оборудования для контроля параметров фотошаблонов.

Контроль фотошаблонов первым способом проводят в том случае, когда технологический процесс изготовления прибора или микросхемы хорошо отработан или сам прибор или схема достаточно просты.

Контроль фотошаблонов вторым способом проводят непосредственно после их изготовления посредством выборочного или 100%-ного контроля основных параметров.

Количество контролируемых фотошаблонов находится в прямой зависимости от сложности и минимальных размеров отдельных элементов микроизображения. Как правило, 100%-ной провер-' ке подлежат эталонные фотошаблоны, а также рабочие копии фотошаблонов на этапе освоения производства новых типов приборов и микросхем. При налаженном производстве используют выборочную проверку фотошаблонов с оптимальным количеством наиболее важных параметров.

Проверку линейных размеров отдельных элементов, фрагментов и модулей проводят с помощью микроскопа по всему полю фотошаблона с увеличением в 500 раз. Ошибки при измерениях могут возникать из-за недостаточной резкости изображения, при этом размер одного и того же элемента может колебаться от 0,2 до 0,8 мкм. Кроме того, на ошибку измерения большое влияние оказывает температура окружающей среды. Так, при измерении в течение 30 мин и более пластина фотошаблона нагревается от лампы освещения, что приводит к искажению точности измерения линейных размеров на 0,5 мкм. Поэтому проводить контроль линейных размеров рекомендуется при стабильной температуре окружающей среды с точностью ее поддержания не хуже ±ГС.

Проверку совмещаемости комплекта фотошаблонов проводят на специальных компараторах, которые позволяют контролировать несовмещаемость элементов с точностью 0,1 мкм. Измеряют координаты шаговых меток или расстояния между отдельными элементами, фрагментами или модулями. Вначале измеряют координаты по оси X, при этом записывают значения координаты на одном конце фотошаблона, а затем на другом. После вычитания координат получают так называемую «растяжку» первой строки из матрицы элементов фотошаблона на координате X. Затем повторяют аналогичные измерения по оси У и определяют «растяжку» по этой оси. После проведения этой операции проводят аналогичную операцию на втором фотошаблоне из одного комплекта. По результатам этих измерений определяют рассовмещение элементов этих двух фотошаблонов. Повторяя эту операцию для всех фотошаблонов одного комплекта, определяют его совмещаемость. 156

Совмещаемость комплекта фотошаблонов можно оценить с помощью процесса фотолитографии с последовательным использованием фотошаблонов всего комплекта. После каждого фотолитографического процесса визуально под микроскопом определяют совмещаемость двух рисунков. Этот метод широко используется в производственных условиях.

§ 8.6. Контактная фотолитография

Контактная фотолитография предусматривает процесс образования рисунка на исходной подложке с фоторезистом. Этот процесс включает создание контакта между фотошаблоном и подложкой, поэтому и получил название контактной фотолитографии.

Использование фотолитографии в планарной технологии позволяет получать на одной подложке большое количество (десятки и сотни тысяч) дискретных элементов и сложных схем.

Технологический процесс контактной фотолитографии представлен на рис. 8.3 и включает в себя следующие операции:

1 — подготовка поверхности исходной подложки;

2 —нанесение на подложку слоя фоторезиста;

3 — первая сушка фоторезиста — пленкообразование;

4 — совмещение рисунка фотошаблона с рисунком на исходной подложке (если процесс фотолитографии повторяется с изменением; фотошаблона);

5 — экспонирование фоторезиста контактным способом;

6 — проявление фоторезиста;

7—вторая сушка фоторезиста — полимеризация;

8 — контроль рельефа рисунка в пленке фоторезиста;

9 — травление подложки;

10 — снятие пленки фоторезиста с поверхности подложки;

11 — контроль рельефа рисунка в подложке.

Рассмотрим подробно каждую из этих операций и дадим характеристику технологическим режимам их проведения.

Подготовка поверхности исходной подложки. Подготовка поверхности исходных подложек оказывает существенное влияние на адгезию фоторезиста к материалу подложки. Чем чище поверхность исходной подложки, тем лучше адгезионная способность фоторезиста. Процесс смачивания поверхности исходной пластины-фоторезистом является основным критерием и определяющей предпосылкой для хорошей адгезии. Смачивание в сильной степени зависит от состояния смачиваемой поверхности подложки, т. е. or наличия на ней грязи, пыли, жировых пятен, адсорбированных газов, посторонних примесей и т. д. Удаление перечисленных видов загрязнений и особенно отпечатков пальцев обеспечивает чистоту поверхности, улучшение процесса смачивания и, как следствие^ приводит к повышению адгезионных сил между фоторезистом и подложкой.

Кроме указанных загрязнений, оказывающих влияние на адгезию, существуют и другие факторы, приводящие к ее снижению»

157

К этим факторам в первую очередь следует отнести всякого рода механические повреждения поверхности исходной подложки: риски, царапины, сколы, микротрещины, углубления и пр. В этих механических повреждениях находится воздух, который трудно удаляется при нанесении на подложку фоторезиста. Поэтому в ме-

3- St 2 J

Фоторезист

4- Sio2 1 Si

-^.Фоторезист i-Si02

¦Сбет

Фотошаблон

Позитивный фоторезист

_Микроскоп_________

?

[10)

Фоторезист

g-Sio2 i-Si

?"

Я-Ц Микроскоп ^-Ц,

/frfr._*S— Si02

???? TJ—DT Рнс. 8.3. Схема процесса контактной фотолитографии

стах механических повреждений создаются области слабой адгезии фоторезиста к подложке.

Подготовка поверхности исходной подложки перед нанесением фоторезиста — это ряд последовательных обработок в химических растворах и растворителях с целью удаления различных загрязнении и адсорбированных газов, а также увеличения гидрофобное™ поверхности.

Наиболее эффективным способом обработки является промывка исходных подложек в различных растворителях: трихлорэти-лене, толуоле, амилацетате, ацетоне и этиловом спирте. Некоторые 358

виды загрязнений труднее поддаются удалению, и их можно удалить только кипячением подложек в серной или азотной кислотах.

Нанесение на подло

страница 38
< 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
благотворительные фонды помощь детям в москве
купить участок с коммуникациями по новорижскому шоссе
екатеринбург купить билет на концерт октябрь
сетка рабица 2 5 мм

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
(23.06.2017)