Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 168
Текст из файла (страница 168)
Если не вызывает затрудкеинй окисление пленки, то наиболее эффективным растворителем для снятия фоторезиста является моно. иадсернистая кислота, которая состоит из равных частей концентрированной Нз30» и 303ь-ного раствора перекиси водорода [84), Сулливан .[11б) удалял без заметного остатка пленки фоторезиста КТРат, прокаленные при высокой температуре, погружением в нагретый до кипения триэтилентетраамин в течение 10 мин с последующей промывкой в горячей воде. Металлические пленки, например, алюминия в этих условиях не корродируют, но во избежание окисления растворителя иад горячей жидкостью необходимо поппер>кивать атмосферу инертного газа.
Промышленностью выпускаются целый ряд растворов для снятия фоторезиста, среди которых наибольшую известность, по-видимому, получил раствор 3 — 100 (фирма «Индастри кэм. лаблч США). Он был создан для снятия фоторезистов КМЕТЫ/КТРВ, но пригоден для снятия и фоторезистов КРм и А2-1350, Рекомендуется выдерживать температуру растворителн в пределах 80'С [84) — 130'С 1[831 а продолжительность погружения 2 — 3 мин. Для удаления раствора после снятия фоторезиста, приме.
3. фотолитография няется обрызгиванне ацетоном, погружение в кипящий трихлорэтилев, конечное промывание ксилолом нли нзопропиловым спиртом [85]. При использовании выпускаемых промышленвостью растворов для снятия фоторезиста на металлических пленках редко возникают затруднения, связанные с коррозией. Раствор Л вЂ” 100 содержит значительное количество фенола в добавление к тетрахлорэтилену и днхларэтнлсну, поэтому он имеет кислотную реакцию, а его горячие растворы не могут взаимодей. ствовать с пленками металла, например, хрома или алюминия [116].
Как и в случае химических травителей, коррозии усиливается, когда два металла с различными электрохнмическнмн потенциалами имеют друг с другом электрический коятакт и одновременно подвергаются воздействию раствора для снятия фоторезисгз Для этого случая одним из авторов приводился пример травления пленки Сг †5, имеющей контакт с пленкой серебра. Считают, что коррозионное действие растворов обусловлено присутствием фенола, поточу что сами по себе хлорированные углеводороды не приводят к коррозии металлов, вне зависимости от того, предназначены эти раствоРы для снятия фоторезиста или нет.
Установлено, что степень воздействия на металлические пленки растворов, содержащих фенол, изменяется от незначительной до очень сильной, в зависимости от гого, является раство. рнтель чистым или загрязнен водой. Таким образом, коррозия, по-видимому, имеет гальваническую природу н обусловлена диссоциацией фенольной кислоты в присутствии воды. Зачастую полноту удаления фоторезиста очень трудно оценить. При внешнем осмотре поверхность пленки может казаться совершенно чистой, но на ней могут еще оставаться тончайшие молекулярные слои. До сих пор природу таких остаточных слоев установить не удалось. Они могут состоять из поверхностно-активных вещее~в, например, сульфокислот, которые присутствуют в выпускающихся промышленностью составах для трав.
ления, или нз других адсорбироваиных органических соединений. Присутствие таких остаточных слоев можно установить по измерению смачнваемости; чти вещества делают поверхность пленок сильно гидрофобной. В некоторых случаях адгезия последующих осаждаемых пленок в значительной степени ухудшается. Удаление таких остаточных слоев вызывает чрезвычайные затруднения, потому что они, как правило, взаимодействуют только с такими сильными онислителями, как смесь хромовой и серной кислот. Обычно удаление позитивного фоторезиста АУ-1850 гораздо легче, чем удаление негативных. Если слои фоторезиста задубливали при температурах ниже 95'С, то прчзание таким слоям растворимости может быть осуществлено погружением в щелочные растворы, например, выпускаемого промышленностью растворителя А2 [95], Этой операции способствует энспонирование в ультрафиолетовом свете, Если покрытие нз фоторезисга задубливается прн температурах более высоких, до 120' С, то для снятия рекомендуют нагреть растаоритель до 50 — 65' С и применить обработку ультразвуком, Другими, достаточно эффективными растворителями явля.
ются ацетон или уксусноэтиловый эфир. Очень трудно снимать покрытие фоторезнста, просушивавшееся при температурах выше 120'С, Изготовя. тела фоторезистов рекомендуют использовать концентрированную серную кислоту, нагретую до 60'С илн выжигание покрытия в кислороде [95]. Эффективно также снятие погружением в горячий раствор 2 — 100, с последующим протиранием тампоном и промыванием в ацетоне. Автопознтивиый фоторезнст КАВЗ фирмы «Кодак» удаляется растворителем, прилагаемым н готовой форме этого фоторезиста после экспонирования в ультрафиолетовом свете, или такими растворителями, как аце- 313 20в за«, эзз Гл.
7. Формирование рисунков и тонких плюшах тон, циалогеисвнои или целлозольв. Применять механическое воздействие вет необходимости [!17]. 2) Исиаренве фоторезистов. Самым универсальным методом удаления защитного покрытия фоторезиста взамен растворенвя являетси превращение этого фоторезнста в летучие окислы. Нагреванне покрытия фотарезн. ста до температур 300 †5' С в течение 20 мин в атмосфере кислорода приводит к тому, что поверхность аленки становится совершенно свободной от каких-либо остатков органического материала ]82]. Однако условия проведения операции удаления фоторезиста очень жесткие и зачастую могут привести к оннслеияю поверхности пленки или к нежелательному взаимодействию материалов подложки и пленки.
Во избежание затруднений были разработаны методы, в которых окисление осуществляется при более низких температурах с помощью применения физически антивнрованного кислорода. В одном из таннх методов испарение покрытия фотореэиста проводится в высокочастотном разряде в токе кислорода при давлении 5 мм рт. ст. 1118]. Удаление покрытия фоторезиста ионной бомбар. дировкой облегчается при образовании высокореакциоиноспособного атомарного кислорода.
Применения внешних нагревателей не требуется. Подиожки, подвергающиеся воздействию разряда, нагреваются до температур 100 — 300'С, в зависимости от давлении кислорода и ВЧ энергии. Промывленностью выпускаются установки для распыления, полностью автоматизированные, на когорых удаление фоторезиста осуществляется полностью з течние 5 — 10 мин ]1!8]. Скорость удаления фоторезиста, по данным Ирвинга ]1!9], 1000 — 2000 А мни — ' при температуре подложки 75 — 120'С.
Другой метод активированного окислении основывается ва химической реакционной способности озона (120], Подложка, с которой удаляетсв фотарезнст, нагревается до температуры 200 †2' С в смеси кислорода с приблнзитедьно 37э озона. Озон получают в обычном озонаторе. Полное удзление покрытия фоторезиста достигается за 5 мин или даже меньше, в зависимости от толщины покрытия.
Поскольку испарение защитного покрытия фоторезиста происходит довольно быстро и не требует большого числа ручных операций а сравнении с удалеяием фоторезистов с помощью растворителей, применение сухого процесса окнсвения в большинстве случаев предпочтительное. При этом наловеровтно образование органичесних остатков н более вероятно внесение следов неорганических примесей самим фоторезистом. Количество этих ирнмесей изменяется, в зависимости от чистоты фоторезисга.
Они могут быть удалены быстрым окунанием подложки в разбавленную фтористоводородную кислоту ]!19]. Окисление поверхности металлической пленки и ухудшение параметров чувствительных полупроводниковых приборов — вопросы, которые необходимо разрешать. Нз основании экспериментов исследователи должны решить вопрос о том, оказывает ли сухое окисление вредное воздействие на электрические характеристики приборов или иег, Е. Качество фотойпабдонов Основными факторами, которые определяют качество вытравленных рисунков в тонких пленках, являются; разрешение и точность рисунка в (защитном) покрытии фоторезиста, степень подрезанив (подтравлнваиия) в процессе травления и наличие проколов разрывов в полимерном защитном слое. В дальнейшем к будут рассмотрены эти вопросы. !) Рааренюшье н твчность рисунна в маскирующем слое феторезнста.
Разработчиков, занимающихся изготовлением топких пленок, прежде всего интересуют следующие вопросы; каковы наименьшие размеры рисунка, 8. Фотолитография яасколько точно они могут быть воспроизведены обычнымн методами контактной печати! Если считать, что травление воспроизводит первоначальный рисунок в защитном покрытии фоторезиста идеально точно, тп в остальном все зависит от свойств самого фоторезнста. Данные экспери. ментальных исследований разрешающей способности фоторезнстов, полученные различными авторами, приводятся в табл, 10.
Таблица 10 Максимальное разрешение рисунков в слое фоторезнста, полученное на лнппмановских пластинах методом контактной печати Минимальное знвчевве разревввемоа лавен, мкм Покрмтле Ф отоуезвеза Автор а лвтеразурнма аеточнмк толщина, мкм 3 3 — 4 5 3 — 6 5 — 6 6 5 !2 20 КТРй КТРй КТРй КТРй КМЕй КТРй" КМЕй КМЕй КМЕй Мартинсон [62[ 1,оусон [85[ Кодак [83[ Корнфельд [79) Лоусон [35[ Мартинсон [55[ Тейлор [87[ Тейлор [87[ Лоусон [85[ ! 0,4 1 1 1 1,9 2,2 и ЭЗ мкм врозрвчква алаетвмзвва фольга между Фотощаилоном н вленкоа Фото. резвегв.
Из приведенных данных можно сделать следующие выводы: !) минимальная ширина линии, которую удается достигнуть с использованием вмуяьсноннык фотошаблонов и негативных фоторезнстов, составляет около 3 мкм. Большинство потребителей фоторезистон считают пределом разрп шающей способности в условиях этого метода — 2,5 мкм нли 200 лик[мы [62, 82, 121, 122[, 2) наиболее подходящим негативным фоторезнстом для получения рисунков высокого разрешения является КТРй, л также КМЕй. 31 разрешение тем выше, чеи тоньше слой фоторезиста. Достаточно убедительно вто было продемонстрировано для более широких линий [50 мкм) Тулумелло и Пардингом [123[.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
