Tsvetkov_5(1_2) (Лекции по фотолитографии)
Описание файла
Файл "Tsvetkov_5(1_2)" внутри архива находится в папке "Лекции по фотолитографии". Документ из архива "Лекции по фотолитографии", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технология и оборудование микро и наноэлектроники" из 6 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "технология и оборудование микро и наноэлектроники" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Tsvetkov_5(1_2)"
Текст из документа "Tsvetkov_5(1_2)"
5. Основные этапы микролитографии
5.1 Подготовка подложек.
Необходимо, чтобы на поверхности подложки не было загрязнений (частиц пыли, органических загрязнений), адсорбированных жидкостей, газов. Поверхность подложек должна обеспечивать высокую смачиваемость и адгезию фоторезиста, чтобы исключить отслаивание его от подложки во время травления и местное протравливание участков, защищенных фоторезистом.
Так как большинство фоторезистов содержит в своей основе полимеры, обладающие гидрофобными (водоотталкивающими) свойствами, их адгезия к поверхности подложки будет высокой, если поверхность также гидрофобна. При этом необходимо, чтобы поверхность подложек также плохо смачивалась травителем, т.к. в противном случае травитель легко проникает под край фоторезиста и травление происходит не только в окнах, но и под слоем фоторезиста.
По этой причине при подготовке подложек стремятся уменьшить смачиваемость их поверхностей травителем, а поскольку травители почти всегда являются водными растворами, это эквивалентно приданию подложке гидрофобных свойств.
Фотолитографию по пленкам SiO2 целесообразно проводить в течение часа после термического окисления кремния, пока поверхность двуокиси гидрофобна (угол смачиваемости 40-63о). После длительного хранения подложек поверхность двуокиси кремния становится гидрофильной (угол смачивания 20-35о), поэтому необходима их дополнительная термообработка в атмосфере кислорода при температуре 900-1000оС в течение 5-10 мин или инфракрасная сушка при 400оС.
Гидрофобизирующую обработку примесно-силикатных пленок также выполняют отжигом в кислороде при температуре 250-550оС, а пленки алюминия отжигают в инертной среде при температуре около 300оС.
5.2. Нанесение слоя фоторезиста
Существует ряд методов нанесения слоя жидкого фоторезиста: центрифугирование, распыление, окунание, полив, электростатическое распыление, нанесение сухого фоторезиста.
Нанесение слоя резиста на кремниевую заготовку чаще всего осуществляется центрифугированием. При включении центрифуги жидкий фоторезист растекается под действием центробежных сил. Прилегающий к подложке граничный слой формируется за счет уравновешивания центробежной силы и силы сопротивления. Толщина слоя прямо пропорциональна вязкости раствора фоторезиста и обратно пропорциональна числу оборотов центрифуги.
,
где А – коэффициент пропорциональности, получаемый опытным путем;
- вязкость фоторезиста
- угловая скорость
При необходимости значительного изменения толщины слоя изменяют вязкость фоторезиста, а подбором частоты вращения центрифуги добиваются точно требуемой толщины.
Фоторезист обычно подается из дозатора или капельницы на неподвижную подложку, время между нанесением жидкого резиста и включением центрифуги должно быть минимальным (0,5-1 с), чтобы вязкость резиста не менялась в результате испарения растворителей.
П
ри центрифугировании на краю подложки всегда возникает утолщение (валик), ширина и высота которого зависят от вязкости резиста, скорости вращения центрифуги и формы подложки.
Толщина слоя фоторезиста и его качество зависят при центрифугировании от: типа резиста и его вязкости; максимальной скорости вращения; ускорения центрифуги; температуры и влажности окружающей среды; свойств поверхности подложки. Чтобы получить неоднородность толщины фоторезиста не более 5-8%, частота вращения центрифуги должна быть больше 1000мин-1. Так, при =2000 об/мин ширина валика незначительна (0,4мм).
Обычно центрифугирование ведется 15-30 сек при частоте вращения 3000-6000 об/мин.
Для повышения разрешающей способности экспонирования толщина слоя резиста должна быть по возможности минимальной, но достаточной, чтобы обеспечить малую дефектность и стойкость к травителю. Толщина фоторезиста в большинстве случае составляет 1 –2 мкм, при производстве субмикронных структур 0,2 – 0,4 мкм.
При производстве печатных плат в настоящее время наиболее часто применяют сухой пленочный фоторезист. Он наносится на подготовленную заготовку печатной платы при помощи специального устройства – ламинатора - методом накатки.
