Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 153
Текст из файла (страница 153)
Во избежание меканн. Чечнях Понрежденнй масок ЛуЧше всЕго это делать ХНМиевсяимн сПОспба. ми. Для большпнства металлов имеются избирательные травнтелн, которые не взаимодействуют с материалом маски. Однако некоторые инертные материалы, такие как моноокнсь кремния нли полимерные пленки раствора- ются только в очень агрессивных, широко применяемых реактнвак.
В та. ких случаях очистку масок можно обеспечить, предварительно соадав покрытие из легко растворимого вещества, например, напыление пленка какого-нибудь металла. Образовавшиеся прн последующих операциях напыления сноплення инертных материалов можно затем удалить, воздействуя на подслой предварительно нанесенного веществе да тех пор, пока слой инертного материала не будет иметь сцепления с маской. Способы удаления скоплений с помощью пзрообразкых химических реагентов была предложены ранее 1121. Б.
ййпсподержптелн Для удержания маски и подложка в тесном контакте необходимы спе. циальные устройства. Поскольку большинство масок не обладают доста. точной механической прочностью, онн укрепляются на жестких рамках, '~ Изготовитель фирма Согп1пй О!азз Вгогвз, Согп!цй, Х. У.
ббй 2. Осаждения плшюк через масви так называемых маскодержателих, которые обеспечивают плоскостность и облегчают крепление с подложкодержаяелямн посредством болтов и важи. мов. Во избежание возникновения трения поверхностей маски н подложки, иапрнмер, прн перемещения в процессе совмещения или в том случае, когда толщина пленки сравнима с толщиной маски, целесообразно, неволь.
зуя прокладки, создавать некоторый зазор между поверхностями под* ложки н маски. Для того, чтобы подпылы испаряющегося вещества пол маску били в копустнмых пределах, между поверхностями маски и под. ложки, достаточен зазор величиной ОД25 — 0,5 мм. Поскольку большинство операций напыления производится нв подложки, иа которык уже имеются иапыленные тонкопленочные рисунки, существенную роль ж приобретает операция совмещения масок. Для этик целей маскф- н подложкодержатели прн . *йч соединении должны иметь прн- .фчспособленне длн незначитель. ных перемещений маски и под- „' ложки относительно друг друга в разные стороны.
По своей конструкции маско- ' УГ„-~ держателя значительно отличаются друг от друга типом используемой подложки. На рис. 4 показана маска для напыления точечных метзлличе- :,, ','..': -.': ,, Г' .';. ских контактов на кремниевых подложках. Длн маски исполь. в с. 4. маска аэ неэееаечевеа леатм язя зована лента иэ молибдена с ваамэевее течечвмл металлических «ентач рядом круглых отверстий, Рам- гев. ка с маской и кремниевая подложка перемещаются друг относительно друга вдоль ряда отверстий по рисунку микросхемы на подложке. Эта операция осуществляется под микроскопом перед тем, как установить всю конструкцию в вакуумной уста.
нонке. Вся конструкция маско- и подложкодержателя, предназначенная для использования прямоугольной стеклянной подложки, показанв на рис. б. йбеталлическая илн стеклянная маска крепится в рамке. Подложка крепится с нижней стороны подложкодержатела и с помощью стопориой шпильки и нажимного штифта устанавливается над маской. Совмещение производится под микроскопом через рамку маскодержателя, а перемещение маски иля подложки — с помощью боковых установочных винтов.
Обз устройства для напыления (рнс. 4 и б), состоящие иэ маскодержателя с маской и подложкодержателя с подложкой, для улучшения условий осаждения пленок при повышенных температурах, подвергаются нагреванию от спирали, установленной над полложкодержателем. Гораздо труднее обеспечить контакт маски с подложкой и совмещение, когда при многократных операциях напыления необходимо менять маски непосредственно в вакуумной камере. Все перемещения по совмещению а обеспечение необходимого контакта маски с подложкой должны выполняться автоматкчески, беэ использованив микроскопа.
Устройство для автоматического совмещении состоит из направляющих штифтов н криволинейных пазов нля кулачков, илн других механических приспособлений. Кроме того, необходимо иметь приспособления а виде поворачивающихся дисков илч пакетных устройств для автоматической смены масок илн под- Гл.
7. Формирование рисунков в топких пленках ложек, илн и тех и других вместе. Применение таких, приспособлений, в которых обязательно имеются движущиеся детали, может привести и сцеплению трущихся деталей или деже заедаиию и заклиниванию. Смазывание деталей, находящихся в вакуумной системе, особенно если зтн дете. лн подвергаются нагреванию, как правило, нежелательно, потому что испарение и разложение смазочного вещества очень сильно загрязняет ва. куумную систему. Обычно используются смазочные вещества с низким М-одраокые канадки побложкодоржатель ОООРНОЯ оииэиа Отдоротие Е рамке аод маоие Рлк.
э, маске- к кедлемкллломатлл», лэлдкллклчлклмл длл клкелььльалкл кэлмлуглльлык лглклклкык лодлемлл 141. давлением паров и высокой химической стойкостью, например, двухсериистый молибден, в смеси с вакуумным маслом [13). Конструкция вакуумной системы для многократных операций напыления со всеми ее особенностями обсуждались ранее, в гл. 2, раэд. 6Д.
В. Мпскн нз проволочных сетон Некоторые затруднения прв изготовлении масок нэ стекла нли металла легко преодолеваются с помощью применения масок иэ проволочной сетки. Этот метод, разработанный Вайнером 1!41 основан нл приыенеиик тонкой иихромовой проволоки (диаметром около 0,04 мм), которая кре. пится в непосредственной близости у поверхиостя подложки. Ширине полосы, закрываемой проволокой от потока осаждающнхся частиц, соответствует диаметру этой проволоки, рнс. б,е, Проволока должна иаходитьса от поверхности подложки на расстоянии менее 0,02б мм.
На направление потока испарявшегося вещества ие должны оказывать воздействии высокое остаточное давление в вакуумной системе и близость расстояния между источником испарения н подложкой. Кроме того, не должно иметь места явление рассеянна, обусловленное коэффициентом сцепления, меньшим. единицы, илн повышение температуры подложки. Прн невыполнении какого-либо одного из этих условий, иа пленочном рисунке края линий будут перонными, а иезапыляемые участки поверхности подложки будут 2. Осаждеиие пленок червя маски тгглплвгбгяапрп Ягщерлгбз и Рнс.
6. Иапмленне через проволочную паскуа а — зкраннроваппе участка повепхаостп подложка одной проволокой; б — су. жение юнрнны незапмленного участка за счет перемещеннв подложки влево прн последующем напылении второго слон. !!!!! гугллрллтнтлдгн ° лжллг хлр участков подложки и линий, применяются сравнительно простые сменные металлические маски с соответствующим контуром рисунка, вырезанным в маске механическим способом. Металлические маски помещаются под сеточными, в непосредственной близости от них.
Эти металлические маски могут перемешаться в направлении, параллельном расположению проволок, крепящихся вместе с маской неподвижно. Таким образом, затруднения, связанные с совмещением масок, уменьшаются, так как необходимо совершить только два простых линейных перемешеиияг металлической маски и подложки. Эти перемещения можно осуществлять довольно точно с помощью микрометрических винтов. И несмотря яа то, что таким способом получить рисунок любой формы затруднительно (ограничение нз-за продольных и поперечных линий), тем не менее этим методом можно изготовить целый ряд рисунков микросхем.
В частности, тонкопленочные приборы с полевым эффектом изготавливаются с применением проволочных сеточных масок, при этом получают целый ряд раэличнык по контурам рисунков. 587 постепеняо сужатьси или, наконец, вся щель может оказаться перекрытой тонкой пленкой осаждающегося вещества. На рис. б,б показано, как можно получить незапыляемую поверхность линии на подложке более узкой, чем это может обеспечить диаметр проволоки.
Для этого необходимо сместить подложку в направлении, перпендикулярном к проволоке, и затем осуществить вторичную операцию напыления. Разрешающая способность. обеспечиваемая этим методом, равна примерно ! мкм. Для того, чтобы получить тонкопленочный рисунок, необходимо иметь сетку из целого ряда параллельно расположеинмх проволок. Параллель. ность и строго равные расстояния между отдельными проволоками достигаются вытягиванием проволоки через фильеру и намоткой лжмрмзгп ее на рамку с разьемным винтом с резьбой — 480 витков на 280 мм.
После осаждения через такие сетки получаются рисунки в виде па- уулабллрлп реллельных линий, ширина кото- 'в <лзмпрбглжллл.г рых и расстояние между которыми определяются диаметром проволо- ~~~~Г ки и расстоянием между отдельнымн проволоками; кроме того, эти размеры можно менять прн помощи поперечных перемещений под- бдпг .
ложки, как это показано на рнс. блщлрп б,б. Для создания' рисунка н аиде прямоугольных запыленных Гл. 7. Фермированне рисуниев в тонких маевшщ Использование масок лля напыления определяется, главным образом, их стоимостью, характером контура рисунка и точностью его изготовления (допусками), Перечень всех этих факторов приводится в табл. 1. Сравнеаие минимальных размеров отверстий с учетом допусков при различных методах показывает, что лтносительиая точность размеров в основном виже ш 10Тг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
