Исследование технологических особенностей процесса фотолитографии

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное



Введение

. Теоретический раздел

1.1Понятие о фотолитографическом методе

1.2Подготовка поверхности

1.3Выбор фоторезиста

1.4Нанесение фоторезиста

1.5Совмещение и экспонирование

.6Фотошаблон

.7Проявление фоторезиста

1.8Травление нижележащего слоя

1.9Удаление фоторезиста

2.Экологический раздел

2.1Анализ загрязняющих веществ, сбрасываемых в канализационные сети

2.2Методы очистки производственных сточных вод

2.2.1 Реагентный метод

.2.2 Электрокоагуляционный метод

.2.3 Обратный осмос

2.2.4 Ионообменный метод

2.2.5 Адсорбционный метод

2.3Газоочистка

2.3.1 Абсорбционные процессы

2.3.2 Процессы адсорбции

3. Аппаратное обеспечение для экологического контроля процесса фотолитография

Заключение

Список литературы

фотолитографический очистка сточный вода

ВВЕДЕНИЕ

В основе полупроводниковой электроники на современном этапе лежит планарная технология. Она отличается универсальностью, легкой воспроизводимостью результатов и позволяет решить проблему создания полупроводниковых интегральных микросхем с высоким уровнем интеграции. Основным процессом планарной технологии является фотолитография, а основным "инструментом" фотолитографического процесса - фотошаблон.

Развитие полупроводниковой электроники в направлении расширения рабочего диапазона частот и повышения отдаваемой мощности транзисторов, создания интегральных микросхем на основе твердого тела, а также создания ряда других новых типов приборов выдвинуло ряд новых технологических проблем. Решение наиболее важных из них, а именно: получение р-п переходов малой площади с малой глубиной залегания, р-п переходов с развитым периметром и существенно повышенным отношением периметра к площади, создание многоэмиттерных структур, сочетание на одной полупроводниковой пластине активных и пассивных элементов (полупроводниковые интегральные микросхемы), оказалось возможным лишь благодаря разработке планарной технологии.

Планарная технология представляет собой комплекс следующих процессов: диффузии донорных и акцепторных примесей в толщу полупроводника, выращивания на поверхности полупроводника диэлектрических пленок (двуокиси или нитрида кремния), фотолитографии, нанесения тонких металлических пленок распылением в вакууме и электролитического выращивания электродов.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

.1 ПОНЯТИЕ О ФОТОЛИТОГРАФИЧЕСКОМ МЕТОДЕ

Фотолитография применяется для образования рельефа в диэлектрических пленках, а также пленках металлов, нанесенных на поверхность полупроводника.

Фотолитографический метод основан на том, что некоторые виды высокомолекулярных соединений обладают способностью изменять свои свойства под действием света.

При условии устойчивости пленок этих соединений (фоторезистов) к травителям, применяемым в процессе фотолитографии, они могут быть использованы для защиты при формировании рельефа.

Освещение (экспонирование) пленок фоторезиста, нанесенных на подложку (полупроводниковая пластина, пленки двуокиси или нитрида кремния, металлические пленки), производится через стеклянную маску (фотошаблон) с системой прозрачных и непрозрачных полей, будущих элементов в приборе.

При последующем проявлении происходит удаление с подложки ненужных участков пленки фоторезиста и образование защитной маски с рисунком и размерами, обусловленными рисунком на фотошаблоне. В результате конфигурация активных и пассивных элементов структуры целиком определяется возможностями фотолитографического процесса.

Возможность создания элементов любой конфигурации, высокая воспроизводимость размеров и их расположения, групповая обработка большого числа переходов - таковы основные достоинства фотолитогафического метода.

Совершенствование фотолитографического процесса сводится в основном к повышению его разрешающей способности и снижению числа дефектов в процессе образования рельефа в пленках двуокиси кремния и металлов, приводящих к изменению электрических характеристик приборов.

Разрешающая способность фотолитографического метода складывается из разрешающей способности применяемых фотошаблонов, разрешающей способности оптико-механического оборудования, разрешающей способности фоторезистов и процесса фотолитографии непосредственно на подложке (формирование защитного слоя фоторезиста, вытравливание элементов в диэлектрических и металлических пленках и др.).

В пленарной технологии разрешающая способность всего процесса обычно оценивается по максимальному числу линий, вытравленных в пленке двуокиси кремния, и перемежающихся с ними полос двуокиси кремния той же ширины, умещающихся на 1 мм.

Основными этапами литографии являются:

подготовка пластин

нанесение фоторезиста;

совмещение и экспонирование;

проявление фоторезиста;

травление нижележащего слоя;

удаление фоторезиста.

Рис 1.1. Основные этапы фотолитографического процесса

1.2 ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ

От правильной обработки поверхности зависят не только окончательные характеристики приборов, но и их повторяемость и процент выхода годных. Шероховатость поверхности подложки, ее загрязненность ведут к резкому увеличению числа проколов в диэлектрической пленке в ходе фотолитографии

Сырьем для изготовления полупроводниковых пластин служ