химический каталог




Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем

Автор А.И.Курносов, В.В.Юдин

жку слоя фоторезиста. От этой операции зависят основные параметры пленки фоторезиста: бездефектность,, толщина, равномерность толщины по всей поверхности подложки,, адгезия и воспроизводимость результатов.

Для нанесения слоя фоторезиста на подложку применяют различные способы: центрифугирование, распыление (пульверизация), окунание в растьор фоторезиста, полив и накатка валиком. Эти способы находят применение в различных областях производства микроэлектронпого приборостроения. Так, способы центрифугирования и распыления в настоящее время используют при производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем с большой плотностью элементов и малыми размерами.

Окунание в раствор фоторезиста применяют в тех случаях,, когда необходимо сразу нанести фоторезист на обе поверхности исходной подложки. Заливку и накатку валиком применяют главным образом для изготовления печатных плат.

Способ центрифугирования является одним из наиболее распространенных в полупроводниковой технологии способов нанесения фоторезиста на поверхность подложки. При сравнительно несложном оборудовании этот способ позволяет получать достаточна равномерные пленки фоторезиста (разброс по толщине не превышает ±10%). Способ распыления (пульверизации) не нашел; широкого распространения в промышленном производстве.

Перед нанесением фоторезиста на подложку он подвергается фильтрации с целью удаления из него механических примесей. До фильтрации проводят контроль вязкости фоторезиста в при необходимости разбавляют его до требуемого значения вязкости.

Для нанесения слоя фоторезиста подложку располагают на диске центрифуги и прочно закрепляют. С помощью дозатора на поверхность подложки нанбеят определенное количество фоторезиста, дают возможность ему растечься по поверхности подложки и после этого включают вращение диска центрифуги. При вращении под действием центробежной силы фоторезист равномерна распределяется по поверхности подложки.

Толщина пленки фоторезиста зависит от частоты вращения центрифуги, вязкости фоторезиста, характера подложки (химическая природа материала, качество обработки поверхности и ее чистота) и центровки подложки относительно оси центрифуги.

Частоту вращения диска центрифуги выбирают в диапазоне 2000—15000 об/мин. При частоте вращения подложки менее-2000 об/мин возможно образование валика фоторезиста по периметру подложки, возникающего за счет поверхностного натяжения. При частоте вращения более 15000 об/мин возможно полное удаление фоторезиста с поверхности подложки за счет увеличения центробежных сил, действующих на фоторезист.

15»

Конкретный технологический режим нанесения фоторезиста на подложку выбирают в зависимости от типа используемого фоторезиста, вида центрифуги и материала исходной подложки.

Критерием выбора толщины пленки фоторезиста, с одной стороны, является бездефектность (отсутствие проколов), с другой стороны, высокая разрешающая способность.

При толщинах пленок фоторезиста менее 0,2 мкм вероятность появления проколов резко увеличивается, что не дает возможности практического их использования. При толщинах пленок более 1 мкм разрешающая способность их снгжается настолько, что не позволяет получать элементы с малыми размерми. Поэтому рекомендуется наносить пленки фоторезиста толщиной от 0,3 до 0,8 мкм. При выборе толщины пленки фоторезиста необходимо учитывать тот факт, что при проявлении они набухают. Чем толще пленка фоторезиста, тем больше деформация пленки при набухании.

При малых размерах элементов рисунка такая деформация пленки фоторезиста при набухании может привести к смыканию соседних элементов рисунка. При больших толщинах пленки фоторезиста силы, вызванные процессом набухания, могут быть столь значительными, что разрушат связи между подложкой и пленкой фоторезиста. Это приводит к смещению пленки фоторезиста относительно подложки и, как следствие, к изменению формы и размеров элементов рисунка.

Следует отметить, что с увеличением толщины пленки фоторезиста возрастает влияние рассеяния света в самой пленке, что также приводит к изменению размеров элементов рисунка.

На качество рисунка большое влияние оказывает неоднородность пленки фоторезиста по толщине. С увеличением неоднородности пленки уменьшается разрешающая способность ее отдельных участков.

На рис. 8.4 показан график зависимости разрешающей способности фоторезиста от толщины пленки фоторезиста. На графике обозначены две области, ограничивающие выбор толщины пленки при ее нанесении на подложку. Вертикальная область (на рисунке заштрихована), ограничивающая толщину пленки снизу, характеризуется низкой совершенностью пленки и наличием в ней большого числа проколов. Горизонтальная область (на рисунке заштрихована), ограничивающая толщину пленки фоторезиста сверху, характеризуется минимально возможной разрешающей способностью фоторезиста, необходимой для проведения процесса фотолитографии.

Я, л им /мм

О О? 0,3 ?,?- 0,5 ?? -5 ?,?/см

Рис. 8.4. Зависимость разрешающей способности фоторезистов от толщины пленки

160

Первая сушка фоторезиста — пленкообразование. Эту операцию проводят для удаления растворителя из слоя фоторезиста и образования прочной и однородной пленки.

Сушка полимерных пленок является одной из важнейших операций, так как от нее зависят адгезия и наличие внутренних механических напряжений в пленке.

Деформация пленки фоторезиста при ее сушке вызывается неравномерностью удаления растворителя с поверхности пленки и с ее более глубоко залегающих слоев. Это приводит к короблению пленки и изменению ее равномерности по толщине. В связи с этим необходимо выбирать такие режимы сушки, которые давали бы возможность равномерного испарения растворителя из пленки фоторезиста и снижения внутренних механических напряжений. Для этого используют двухступенчатый температурный цикл сушки, который обеспечивает плавный процесс удаления растворителя из пленки фоторезиста.

Критерием для выбора температуры сушки является температура, при которой происходит полимеризация пленки фоторезиста. Для различных типов фоторезистов температура полимеризации соответствует 140—200°С. Поэтому первый процесс сушки обычно проводят при температуре значительно ниже температуры полимеризации. Для получения высококачественных пленок фоторезистов их сушат в два этапа, сначала при температуре 18—20°С в течение 15—30 мин, а затем при температуре 90—100°С в течение 30—60 мин.

Процесс сушки рекомендуется проводить в инертной атмосфере, так как при сушке на воздухе возможно окисление фоторезиста. В качестве источников излучения в оборудовании сушки фоторезистов в настоящее время используют инфракрасный нагрев.

Совмещение рисунка фотошаблона с рисунком на исходной пластине. Эта операция в первичном процессе фотолитографии отсутствует, так как на исходной подложке еще нет рисунка микроизображения. Операция совмещения появляется лишь в том случае, если процесс фотолитографии повторяется, а рисунок фотошаблона при второй фотолитографии изменяется. Сущность процесса совмещения состоит в том, чтобы рисунок на исходной подложке, полученный в процессе первой фотолитографии, совместить с рисунком на фотошаблоне, который используется в процессе второй фотолитографии.

Точность совмещения этих двух рисунков зависит от трех факторов: точности совмещения фотошаблонов в комплекте, точности воспроизведения форм и размеров элементов рисунка в процессе фотолитографии и точности самой операции совмещения. Для облегчения процесса совмещения на фотошаблонах изготовляют специальные знаки, которые представляют собой фигуры совмещения в виде крестов, уголков, квадратов и др. Форму фигур совмещения выбирают в зависимости от типа используемого в процессе фотолитографии фоторезиста (негативного или позитивного). Если фигура совмещения на фотошаблоне представляет собой

6-210

161

прозрачное окно, то но своим размерам она должна охватывать аналогичную фигуру совмещения на подложке. Если же фигура совмещения на фотошаблоне — непрозрачный элемент, то она должна охватываться аналогичной фигурой совмещения на подложке.

Операцию совмещения проводят на специальной установке для совмещения микроизображений, основными элементами которой являются предметный стол со сферическим основанием, рамка для закрепления фотошаблона и устройство для точного перемещения рамки и поворота предметного стола. Перед процессом совмещения подложку помещают на предметном столе так, чтобы слой фоторезиста был сверху. Над поверхностью подложки располагают фотошаблон, закрепляя его в подвижной рамке. Между подложкой и фотошаблоном оставляют воздушный зазор для свободного перемещения фотошаблона относительно подложки. Совмещения рисунка на фотошаблоне и подложке достигают с помощью передвижения рамки с фотошаблонов в двух взаимно перпендикулярных направлениях и поворота рабочего стола с подложкой вокруг вертикальной оси.

После достижения совмещения двух рисунков плоскость подложки плотно прижимают к поверхности фотошаблона.

Экспонирование фоторезиста контактным способом. Операцию экспонирования проводят для того, чтобы в фоторезисте произошли фотохимические реакции, которые изменяют исходные свойства фоторезиста.

От этой операции зависит качество переноса микроизображения с фотошаблона на пленку фоторезиста. Поэтому основной целью операции экспонирования является высокоточное воспроизведение пленкой фоторезиста всех элементов, фрагментов и модулей топологии полупроводникового прибора или интегральной микросхемы.

На процесс экспонирования оказывают влияние следующие факторы: качество фотошаблона, свойства фоторезиста, качество пленки фоторезиста, свойства подложки, оптические явления в системе подложка — фотошаблон, качество процесса совмещения.

При контактном экспонировании свет проходит через фотошаблон и попадает на слой фоторезиста. Следовательно, зарождение элементов рисунка в пленке фоторезиста будет зависеть от оптической плотности темных и светлых участков рисунка фотошаблона, от коэффициентов преломления стеклянной основы фотошаблона и коэффициента отра

страница 39
< 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
матрасы и сиденья для садовых качелей
Магазин КНС цифровые решения ноутбук МСИ купить - кредит онлайн по всей России и не выходя из дома!
театр российской армии сверху
Ching Ching Дом + 100 шаров CBH-15

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
(23.05.2017)