Исследование технологических особенностей процесса фотолитографии
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ит химически чистый кремний. Его получают из кварца, т.е. двуокиси кремния, путем восстановления с использованием углерода.
Подготовка поверхности к нанесению фотослоя состоит из следующих этапов:
1.Подготовка заключается в обработке специальными растворителями поверхности пластин при температурах близких к температуре кипения. В качестве растворителей выбирают следующие: трихлорэтилен (СНСl = СС12), толуол (СН3С6Н5), четыреххлористый углерод (СС14), ацетон (СН3СОСH3), этиловый спирт (С2Н5ОН), амилацетат (СН3СО2С5Н11) и др
2. Промывку подложек производят в проточной дистиллированной или деионизованной воде. Отмывка сверхчистой водой удаляет следы растворителя; а также микрочастицы, способные впоследствии образовать "проколы" в тонком (?1 мкм) слое фоторезиста.
.Сушку подложек производят при температуре 120 0С в течение 15 мин. Допускается производить сушку подложек в центрифуге при использовании специальных линий очистки подложек, в которых предусмотрена такая сушка.
Поверхность подложки, прошедшей очистку, должна быть чистой, без подтеков, пятен и инородных предметов.
1.3 ВЫБОР ФОТОРЕЗИСТА
В практике планарной технологии применяют два типа фоторезистов: негативный и позитивный. При негативном фоторезисте под действием ультрафиолетового света происходит полимеризация освещенных участков пленки. Полимеризованные участки теряют растворимость в обычных растворителях. Поэтому после обработки поверхности подложки растворителем слой фоторезиста остается только в местах, соответствующих прозрачным областям фотошаблона. Пленки же позитивного фоторезиста, наоборот, разрушаются под действием ультрафиолетового света. Таким образом, после освещения подложки с пленкой через фотошаблон и проявления на подложке возникает рельеф из пленки фоторезиста, в котором прозрачным областям фотошаблона соответствуют свободные от фоторезиста участки.
Сформулируем основные требования к фоточувствительным растворам: способность образования сплошных пленок толщиной от 0,2 до единиц микрон; хорошая адгезия к подложкам; устойчивость к кислотам и другим травителям, употребляемым в полупроводниковой технике (кислотоустойчнвость); высокая разрешающая способность (до 2000 лин!мм при толщинах пленки не менее 0,2мкм); спектральная светочувствительность в области 300-500нм, позволяющая проводить операции совмещения в видимом свете. Чувствительность фоторезистов при этом должна обеспечивать работу при относительно малых временах экспозиции (не более 30-40 сек) и стабильность свойств в течение длительного времени. Требования эти в большинстве случаев взаимосвязаны. Повышение разрешающей способности фоторезиста, как правило, сопровождается некоторым снижением адгезии к подложкам, поэтому выбор фоторезиста зависит от его назначения.
1.4 НАНЕСЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТА
Нанесение фоторезиста осуществляется несколькими способами; погружением в ванну с фоторезистом, пульверизацией, центрифугированием и вакуумным осаждением. Наибольшее распространение нашел способ центрифугирования, при котором с помощью специального приспособления капля фоторезиста наносится на пластину, закрепленную па горизонтально расположенном диске центрифуги. Сущность метода центрифугирования состоит в следующем.
На диск центрифуги, встроенной в скафандр с обеспыленной средой, устанавливается металлизированная стеклянная заготовка слоем хрома вверх. В середину стеклянной пластины через фильтр типа "миллипор" шприцом наносят несколько капель фоторезиста. Включают вращение и под действием центробежной силы фоторезист растекается по поверхности тонкой пленкой.
Точный контроль толщины покрытия и широкий диапазон ее варьирования реализуется и этом способе при сравнительно несложном оборудовании. Предельная толщина пленки выбирается в зависимости от размеров элементов. Чем уже линию требуется получить, тем тоньше и равномернее по толщине должна быть пленка фоторезиста. Однако в тонких пленках возрастает вероятность возникновения проколов. При шероховатой поверхности подложки или при наличии ранее вытравленного рельефа желательно применять более вязкие резисты. Это в свою очередь требует больших скоростей вращения и более высокого начального ускорения. В то же время при больших скоростях увеличивается степень загрязнения пленки, ведущая к увеличению числа проколов.
Предельная скорость вращения подбирается по толщине пленки, обеспечивающей требование заданного разрешения элементов в сочетании с минимальным числом проколов. В табл. 1 показана зависимость плотности проколов от скорости вращения центрифуги и толщины фоторезиста для различных типов фоторезистов.
Табл. 1. Зависимость плотности проколов от скорости вращения центрифуги и толщины фоторезиста для различных типов фоторезистов
Представляется перспективным нанесение фоторезиста пульверизацией, отличающееся от центрифугирования высокой однородностью пленки по толщине, отсутствием утолщений на краях, отсутствием проколов и нарушений пленки и возможностью получения более толстых слоев фоторезиста. Однако метод пульверизации требует Специальных быстроиспаряющихся растворителей, тщательной очистки пульверизирующего газа и довольно сложного оборудования.
Первоначальная сушка - отвердение пленки происходит непосредственно в процессе ее нанесения. Однако для окончательного удаления растворителей и п?/p>