Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 158
Текст из файла (страница 158)
Эта позволяет создавать рисунки высокой сложности, как этого и требует высокая степень интеграции, тогда как метод подрезания очень трудоемок и не исключает возможных ошибок. Тем не менее значительные усилия должны быть направлены на разработку машинного языка, пригодного для управления процессом воспроизводства оригинала. Эта проблема ранге рассматривалась в статье Кука и др. [47!. В настоящее время промышленные модели установок выпускаются двумя фирмами «Д.
В. Мани» Берлингтон, Массачусетс и «Оптомеханикс» Паймвью, Нью. йорк. Одна из моделей была подробно описана Бихом [44!. Она включает Гл. 7. Формирование рисунков в твнннк нленквк в себн евтоматическую камеру мультнплнцнрования с обьективами длв уменьшения 10: 1 н 4: 1, координатный стол с рабочей площадью размерами 101,6Х101,6 мм с интерферометрической системой перемещения кар. гогена и малую универсальную вычислительную машину.
Вычислительная машина получает команды от перфорированной или магнчтной ленты. На такой установке можно достичь минимальной ширины линни в 1Ф0,26 мкм. 4) Многолинзовые камеры. Многолинзоеые камеры представляют собой модификацию мультипликационных установок. Впервые такие камеры были разработаны в 1963 г. Руджем, Хардннгом н Муттером [48) н их часто Гееааееегелея бяелеяллея ~1111~ бабеегелие Рос. 12, полгчеооо оэоввюоемов с ооможью мвогоэоозооого метала 14а1. называют «бегущие линзы».
Принцип работы таких камер приводится на рис. 12. Оптическая система состоит нэ набора ряда плоско-вогнутых линз, каждая из которых образует уменьшенное изображение объекта на тыльной плоскости линз, Размеры, указанные иа рнс. 12, это 600-кратно у:эеньшенные изображения участков поверхности, центры которых расположены на расстоянии 0,762 мм. относительно друг друга. Таким образом уменьшение оригинала может быть выполнено на одной операция, причем при повторном переносе изображения от одной пластины к другой не изменяются яи резкость, ни контрастность. Апертура нли размер диафрагмы каждой отдельной линзы равен г/4, а явление днфракции изображения практически отсутствует. Фокусирование осуществляетсн автоматически, поскольку фотопластнна плотно прилегает к тыльной стороне или фокальной плоскости линз.
Такие лнвзы относительно просты в изготовлении н недороги. Набор лннэ изготавливают литьем органического стекла (метил метакрнлата) в полированную медную форму с ячейками. Ряд или набор ячеек нэготав- 3. Фотолитография лнвают методом вдавливания стального калиброванного шарика. Небольшое смещение ячеек несущественно, потому что все рисунки впоследствян в фотошаблоне будут иметь одно и то же отклокеиие.
Таким образом, совмещение в пределах комплекта фотошаблонов в целом обеспечивается. Апертурные отверстия вырубаются в стельных пластияах толщиной 0,025 мм. Линзы н фотопластина устанавливаются на массявиой колонне, к которой крепится осветительное устройство для освещения оригинала. Разрешающая способность линз, приведенных на рне. 12, составляет 400 лин/мм вокруг центра оптической осн и постепенно падаег к периферии рабочего поля до 100 лип/мм, поэтому по мере удаления от центра все более заметными становятся искривления типа «рззмытие точкнэ.
Для ри. сунков с очень тонкимн лнннямн оптимальный размер рабочего поля составляет 0,3 мм в диаметре. Тем ие менее в пределах этого круга можно изготавливать контакты на транзисторах в виде полос шириной в 3 мкм. Была изготовлена решетка нлн линзовый растр с тысячью ячеек нлн линз.
Перекрывая некоторые апертурные отверстия прн последовательном фотографировании различных оригиналов, можно изготовить набор смщ шенных рисунков, Это позволяет создать на фотошаблонах регистрационные отметки н тестовые ячейки. Такой метод изготовления фотошаблоное позволяет сэкономить 3 — 4 ч по сравнению с методом мультиплнцирования. Недостатками этого метода являются; фиксированное положение центров отдельных линз н нх малая величина; при увеличении размеров лиаз н увеличении ячеек возрастает степень искривления, размытия рисунке. Более сложная миаголинэовая система, состоящая из нескольких линзовых элементов, была разработана Дилом [49[.
Им была рассчитана система, для получения бездифракциоиной картины прн Е/4,5 на плошади нзобра. ження 2 мм. Однако в связи с всевозрастающими требованиями увеличение размеров кристалла н более тщательным контролированием размеров линий применение многолинзовых камер резко сократилось. Вели линзы из органического стекла удалить (рнс. 12), то оригинал можно оттенять через отверстия в апертурной пластине. Данная установка называется камерой. обскура илн безлннзовой камерой. Такие камеры использовались лля изготовления фотошаблоиов ранее [50[. однако оин имеют слелующие недостатки; нх разрешающая способность ограничена, а уменьшение рисунка оригинала необходимо проводить в две стадии (сн.
[23[, стр. 45). Проведенные сравнительные испытания с линзами из орга. нического стекла н без ннх выянили большое количество недостатков в мш тоде камеры. обскура [48[. 5) Фотографические эмульсионные пластины. Фотографические пластины обладают высокой разрешающей способностью и контрастностью, кото. рые необходимы для изготовления промежуточных диапозитивов и фото- шаблонов, Для этой цели пркгодиы пластины с эмульсией, содержащей галогеииды серебра с очень тонкой зернистостью.
Их час~о называют липп маиовскимн эмульсиониыми пластинамн н характеризуют размером зерен по диаметру 0,01 — 0,1 мкм, внедренных в желатиновую основу [51[. Эмульсионные слои толщиной от 5 до У мкм поглощают около 50~$ потока падающего на ннх слета. Эти эмульсии обладают наибольшей чувствительностью в области от 4500 до 5500 А. Поскольку глубина резкости изображения очень мала, эмульсию необходимо наносить иа плоскую, оптически прозрачную основу.
Наиболее предпочтнтельнымн подложками являются стеклянные пластины, поскольку они лучше всякого другого материала сохраняют геометрические размеры и имеют высокие жесткость н проч. ность. Эмульснониые пластины различных форм и размеров выпускаются разными фирмами [51, 52[. В промышленности, кроме того, имеются и Гл. 7. Формирование рисунков в тонких пленкак эмульсии с высокой разрешающей способностью, нанесенные на гибкую подложну на эфирной пскове, на пластины из метилметакрилата, которые поддаются сверлению и резанию '[24). Первыми пластинами, которые были использованы в производстве микроииниатюрных приборов были спэктро.
скопические пластины фирмы «Кодак» [26), но затем в основном они были заменены специальными пластннамн с высоким разрешением (ВР). Эти пластины обеспечивают разрешающую способность до 2000 лии/мм, что намного превышает разрешающую способность, которую могут обеспечизь обычные фотокамеры. Методы и химические реактивы, применяемые для контактной печати, Э также совершенствование качества пластин типа ВР были описрны Голтхаузои '[26). В тех случаях, ногда можно получить линйи шириной 60 мкм или больше Штраус [53) рекомендует пленку на эфирной основе фирмы «Кодалит Орто», тип 3. Оии имеют максимальную разрешающую способность в 200 лип/мм [26), ко обладают тем преимуществом, что хорошо сочетаются с неровными, неплоскими подложками.
Кроме разрешающей способности изготавливаемых диапозитивов н фотошаблонов, одним из самых важных свойств является оптическая плот. ность соответствующих непрозрачных и прозрачных участков. Световая интенсивность облучениых фотографических пластин пропорциональка массе восстановленного серебра на единицу площади, котораи в свою очередь определяется количеством света, поглощенного в процессе выдержки.
Чтобы оценить качество фотографического изображения, можно кзмерить коэф. фициент пропусквния различных участков фотопластины микроплотностимером на деталях изображения при разрешении ниже !50 — 200 лип/мм. Применение дифракциониого метода для изображений, имеющих более высокое разрешение, было описано Де Бельдером и др. [52).
Оптическая плотность Р численно выражается как логарифм отношения интенсивно. стей падающего света (/«) к прошедшему через пластину (/~); /З = (ойге (зо/з г) . Пластины типа ВР обычно содержат достаточное количество серебра, что. бы обеспечить 0~3 в участках, которые были подвергнуты достаточной выдержке и хорошо проработаны [51). Для получения такой плотности необходимо пластины подвергать выдержке локально, потому что часто в различных участках одного и того же фотошаблона она бывает различной. Для непрозрачных участков фотошаблоиа плотность обычно равна 2,0 — 2,5. Изображение с наибольшей разностью с четко проработанными края. ми рисунка получается тогда, когда плотность резко меняется до 0 при переходе от непрозрачного участка к прозрачному.
Однако, к сожалению, из-за явления дифракции, о которой упоминалось в равд. ЗА, 2), такую резкость достигнуть практически невозможно. Размывание иепрозрачкых областей в смежных участках в значительной мере усиливается за счет рассеивания света, особенно в том случае, когда сфокусированное изображение пропечатывается на сравнительно толстом слое серебряной эмульсии. Следовательно, переход от непрозрачного участка к прозрачному является плавным, а на фотошаблонах с довольно близко расположенными линиями на этом месте возможно образование вуали, т.
е. области, содержащей малое количество серебра по'всему промежутку между отдельными лининми. Когда имеет место явление образования вуали, то последующая проработка фоторезиста через такой фотошаблон очень критична, а иногда недостаток, вносимый втой вуалью, практически устранить невозможно. Различие оптической плотности, образованной в проработанных участках, преднамеренно или непреднамеренно называют ноитрастностью фотошабло- 3. Фотолитография на. Контрастность может быть измерена с помощью микроплотностимера, и для обеспечения хорошо сформированных рисунков в слое фотореэиста она должна быть равна по меньшей мере единице, а еще лучше дзум [55].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
