Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 163

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 163)

Подложки с нанесенным слоем фоторезнста экспонируются иа установках, которме включают: истечннк света, устройство для креплении подложки н фотошэблона в не- чтнтельным ускорением является то, прн котором максимальная скорость вращения постигается менее чем зв 1 с. Те же самые выводы н аналогичные параметры работы центрифуги можно применять и для фоторезистов тнаа А2 !350. Толщина слоев фоторезнста, которая применяется на практике для вытравливания тонкопленочных схем, изменяется от 0,3 до примерзш 2 мкм.

Тонкие покрытия фоторезнстом КТЕ)1, толщиной 0,3 — 0,5 мкм, в основном создают достаточно хорошие защитные рельефы для вытравливания, однако не во всех случаях. Ннжннй предел по толщине обнаруживается тогда, когда фотореэнст избыточно разбавлен, в результате чего в покрытии образуются разрывы. В более толстых пленках, толшнной 1 — 2 мкм, прн травлении н образования проколов создается дополнительная защита за счет некоторого умень. шення разрешающей способности н образованна зернистостн з слое фоторезиста. Такие пленки обычно получают нанесением двух тонких покрытий, одно поверх другого.

В покрытиях фоторезнста АЕ-!350 прн увеличения толщины резко уменьшается разрешающая способность. Более подробно этог вопрос рассматривается в равд, ЗД, !). Толщина покрытия фоторезистов фирмы вКодак» должна составлять около !/3 шнрнны самой тонкой ляпин рнсунка [55). Последней операцией прн нанесении фаторезнста является так пазы. заемая предварительная сушка покрытия, цель которой эаключаегсв в удэ. ленин остатков растворителя, который может ослабить здгезию фотореэнста к подложке. Прн плохой сушке могут также меняться требовзння к экспонированию, потому что растворнтель препятствует образованию поперечных связей н превращению функциональных групп.

С другой стороны, если покрытие пересушено, то в этом случае возможны нежелательные явления, например, епомуткення». Это обусловливается обрэзованнем в негатнвных фотореаистак термически актнвнроаанных поперечных связей. В познтнвных фотореэястзх прн этом может проязойтн плааление илн раз.

поженив покрытия. Поставщики фотарезнстов обычно прнлагают соответ. ствующие рекомендация относительно температуры и продолжительности циклов предварятельной сушкн. Режим сушки, конечно, в известной степени завнскт от толщины покрытия. На практике наблюдается тенденцня применять режимы сушки, отлнчные от указанных з ннструкцнях. В табл.9 приводятся рекомендуемые н более жесткие режимы сушки. Таблнца 9 Цинэы предаарятельной сушкн, рекомендуемые нзготввнтелямя фоторазнстев я встречающиеся в литературе Гл. 7.

Формирование рнсунков в тонких плевках посредственной взаимной близости; координатный стол, обеспечивающий перемещение во взаимно перпендикулярных направлениях и вращательное с целью регулирования относительного положения подложки н фотошаблона, и, наионец, устройство для наблюдения за совмещением. Был разработан бинокулярный микроскоп со сдвоенной оптической системой, который позволяет одновременно наблюдать различные участки поверхности.

Правильное совмещение маски достигается проверкой совмещения рисунка при большом увеличении в двух достаточно удаленных друг от друга точках подложки, которые должны совпадать. Точность совмещения ограинчена разрешающей способностью оптической системы. Максимальную ошибку оценивают в ~1,25 мкм при совмещении двух следующих адин за другим рисунков 127]. Перечень промышленных установок совмещения и их изготовителей можно найти в обзорной статье Мапла [27].

Ва избежание во нремя операции совмещения непроизвольного экспонирования необходимо иметь отдельный второй источник света, в которои не было коротковолнового излучения; прн наличии последнего должен быть установлен соответстпуюший светофильтр. Особые затруднения возникают, когда используются фогошаблоны с плотным слоем позитивного фоторезиста, Чтобы заменить ранее вытравленные рисунки, надо рассматривать всю поверхность подложки достаточно продолжительное время, з это затруднительно. В этом случае для совмещения комплекта на всех фоташаблонах необходимо предусматривать специальные знаки.

Перед экспонированием подложки с защитным рельефом фоторезиста следует проверить на отсутствие дефектов и наличие знаков для совмещения на каждом фотошаблоне комплекта. Наиболее эффективные методы контроля фотошаблонов рассмотрены Хенриксеном 190]. Одним из методов является контроль под микроскопом при 600-кратиом увеличении размеров, изучение дефектов рисунка, контрастности, вуали, резкости краев линий рисунка, установление проколов и других дефектов.

Контроль совмещения отдельных фотошаблонов комплекта при отсутствии ошибок при компоновке можно осуществить наложением всех фотошаблонов на одну и ту же подложку с последующим сравнением всех деталей рисунка с оригиналом компоновки. Фоторезист может экспонироваться любым источником света, имею. щим достаточную мощность в области спектра, близкой к ультрафиолетовой.

Большие по площади источники света применяются редко и только в случае использования подложек больших размеров. Свет от таких источников — рассеянный и не позволяет выявить мелкие детали рисунка, поэтому он применим только для разрешения широких линий 1от 50 мкм до 0,5 мм). Рисунки с тонкимн линиями экспонируются точечным источником света, например, от угольной дуги, лампы с высоким давлением, заполненной парами ртути, ксеьоновой импульсной лампы, поторые созда.

ют поток почти каллнмированного света, если они находятся иа достаточном удалении от подложки. Коллиматорпые линзы необходимо отрегулировать эмпирически, потому что если свет отколлимирован тщательным образом, то он разрешает мельчайшие дефекты в защитном рельефе даже серебра, образуя таким образом островки или проколы в слое фоторези. ста 162], Однородность интенсивности света вдоль всей поверхности под. ложки получается лучше, если точечный источник удален на достаточно большое расстояние, чем в том случае, когда применяются коллиматорные линзы, особенно если эти линзы меньше рабочего поля изображения и если отсутствует апертура, которая перекрывает периферийные участки светового пучка 191]. Выпускаемые промышленностью лампы ультрафиолетового света не.

одинаковы по мощности светового потока, а спектральное распределение 3. Фотолитография последнего со временем изменяется, Правильность экспонирования зависит закже от типа и природы фотошаблоиа, толщины и технологических параметров фоторезиста. По данным Дамона [9Ц для получения требуемого экспонирования покрытий фоторезиста типа КТРВ необходима световая энергия примерна в 100 мВтгсмз, тогда как для КРй она должна быть вдвое больше.

Тоу [92] нашел, что энергии могут быть и меньше, но чувствительность должна быть того же порядна. Для позитивного же фоторезис:а Л2-1350 необходима еще большая энергия, чем для КРВ. Исследования Дамена [91] также показали, что совместное влияние интенсивности излучения и продолжительности экспонирования не является постоянныч. Удовлетворительное экспонирование при сравнительно низкой интенсивности излучения требует несоразмерно длительных выдержек при экспоиирзвании. Обычно продолжительность экспонирования составляет от 1 до 1О с и вполне успешно согласуется с остальными технологическими параметрами процесса. Что касается энергии излучения при экспонировании, то источник должен иметь интенсивность света по всей поверхности подложки ие менее 1О мВт/смт. Тщательное регулирование установки для экспонирования должно вы.

полняться посредством тестовых рисунков [32]. Чтобы обеспечить воснро. изводимость, энергопитание источника света должно быть тщательно отрегулировано. Для получения хорошей четкости тонких линий интенсивность излучения при экспонировании не должна отклоняться от оптимального значения больше чем на ~5 — 106з [55]. Следовательно, интенсивность излучения по всей поверхности подложни должна либо регулировать з непрерывно, либо проверяться периодически, Несмотря на то, что фото,с. висты позволяют изменять экспозицию в широких пределах, явления ли фракции, влияющие на качество фотошаблонов, вызывают необходимое ь поддерживать упомянутую выше точность. Передержка, например, приводит к образованию в слое фотореэиста поперечных связей на неиоторык участках под защитным рельефом фоторезиста, вце зоны максималы,~й плотности. Расширение экспонированиых участков под слой рельефа производится также и за счет диффузии рассеянного света в слое фоторезисга из-зя отражения от поверхности пленки илн подложки, находящейся под ней.

В результате этих явлений линии расширяются, иногда на величину до 2,5 мкм С другой стороны, недодержка приводит к образованию более опасных дефектов, чем те, к которым приводит образование поперечных связей При проявлении изображения может быть вытравлен весь рисунок. В случае позитивных фоторезнстов, наоборот, недостаточно экспонироваииый рисунок целиком остается под «вуалью» нерастворенного полимера. Эти выводы также указывают на то, что продолжительность оптимальной выдержки зависит от толщины. Другими возможными причинами расшнргаия линий могут быть: неудовлетворительная плоскостность подложки, плохое качество обработки ее поверхности и плохой контвкт между поверхностями слои фоторезиста н фотошаблона.

Характеристики

Список файлов книги