Исследование технологических особенностей процесса фотолитографии
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Дальнейшая обработка - травление пленки хрома в окошках фоторезиста - является одной из наиболее ответственных и трудно контролируемых операций.
Травление осуществляется в термостабилизированных условиях в растворе соляной кислоты. Перед этим пластина орошается водой для лучшего смачивания травителем, затем опускается в травитель. Для восстановления поверхностной окисной пленки между пленкой и другим электродом, опущенным в травитель, пропускают импульс постоянного тока или просто касаются алюминиевой палочкой хрома, не защищенного фоторезистом, что создает гальваническую пару и в результате между пленкой хрома и травителем также проходит импульс тока. Начинается бурное травление хрома с выделением пузырей газа, которые могут привести к невытравливанию части элементов структур. С целью удаления пузырьков рекомендуется интенсивное движение травителя или его вибрация с амплитудой до 3-5 мм. В особо ответственных случаях целесообразно травление проводить в два этапа с остановкой через 5-7 сек после начала травления, переносом пластины в ванну с дистиллированной водой, а затем повторное травление в соляной кислоте с инициированием начала травления алюминиевой палочкой.
Очень важно в процессе травления точно определить окончание этого процесса и перенести пластину под водяной душ. Обычно это регистрируется по времени. Однако в силу значительного разброса характеристик хромовых пленок время травления может колебаться от 1,5 до 2 раз. При этом передержка в травителе приводит к растравливанию окон, увеличению их размеров, а также к появлению волосяных трещин в слое хрома на резких углах структур, где механические напряжения пленки хрома концентрируются в наибольшей степени. В таких случаях наилучшие результаты может дать фотоэлектрический контроль пропускающей способности травимой пленки.
После операции травления осуществляется обзорный контроль фотошаблона под микроскопом и выборочный контроль размером. При необходимости возможно некоторое дотравливание окон в травителе на основе церия следующего состава:
церия сернокислого - марки И - 200 мл
соляной кислоты - 100 мл
серной кислоты - 10мл
воды дистиллированной - до 1000мл
Процесс снятия фоторезиста проводится в 50%-ном растворе едкого калия.
Пластина выдерживается в растворе до полного растворения фоторезиста (обычно 1,2-2 мин), после чего промывается поролоновой губкой в струе горячей (60-70 С) поды в течение нескольких минут.
Но чаще всего применяются установки для травления фоторезиста плазменным (сухим) методом. На рис. 1.6. показана схема установки сухого травления.
Рис.1. 6. схема установки сухого травления: 1,2-электроды; 3-пластины.
В установку подают галогеносодержащие газы (типа СF4) . Плазма зажигается между электродами 1 и 2. В этой плазме происходит ионизация указанных газов и их химически активные радикалы через сетчатый электрод 1 поступают в рабочее пространство установки, где находятся пластины 3, и взаимодействуют с их поверхностью.
.9 УДАЛЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТА
Наряду с этим применяются установки для удаления фоторезиста в кислородной плазме. Кислородную плазму под давлением получают при приложении высокочастотного напряжения к внешним электродам. Высокоактивный ионизированный кислород воздействует на фоторезистнвный слой, при этом образуются летучие продукты реакции, которые легко удаляются. Работа выполняется в атмосфере кислорода (20%) при температуре 100 С. Мощность установки при частоте 13,5 Мгц около 1000 вт. Установка очищает пластины, покрытые слоем фоторезистнвного полимера толщиной 5000А, менее чем за 5 мин
После операции удаления фоторезиста фотошаблон передается для проведения тщательного контроля его качества, а в случае необходимости - для ретуши исправления дефектов.
2.ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1 АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, СБРАСЫВАЕМЫХ В КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ СЕТИ
При процессе фотолитографии применяются методы подготовки поверхности, травление и удаление слоя фоторезиста.
При реализации этих методов образуются следующие отходы: трихлорэтилен, четыреххлористый углерод, толуол, ацетон, этиловый спирт, хромовые стоки, растворы соляной кислоты, серной кислоты, которые поступая в окружающую среду со стоками негативно влияют на здоровье человека, поступая в его организм с водой, пищей, а при испарении, и с воздухом. Так же выделяются вредные для здоровья человека галогеносодержащие газы (типа CF4).
В целях недопущения негативного воздействия на окружающую среду и здоровье человека необходимо производить очистку сточных вод и очистку газовых выбросов.
2.2 МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
2.2.1 Реагентный метод
Суть метода заключается в переводе ионов тяжелых металлов, находящихся в растворе, в нерастворимые в воде соединения (гидроксиды или основные карбонаты) при нейтрализации воды с помощью щелочных реагентов (гидроксидов или карбонатов Са, Na, Mg, оксидов Са). При этом остаточная концентрация ионов металлов (Fe, Zn, Cr, Ni, At, Cu, Cd, Mn) составляет 0,05+2,5 мг/л.
В процессе нейтрализации рН раствора растет, но должен оставаться ниже величины рН, при котором образовавшиеся осадки начнут растворяться.
Например, Fe(OH)2 начинает осаждаться при рН 7,5, после полного осаждения рН достигает 9,7, при рН 13,5 осадок начинает растворяться. На рис 2.1. представлена блок- схема реагентного