Технологический процесс операции фотолитографии

1 2

Технологический процесс фотолитографии

№ оп.

Название и содержание операции

Эскиз операции

Оборудование, материалы

ПОДГОТОВКА ПЛАСТИНЫ Очистка полупроводниковой пластины. Цикл обработки не более 5 мин.

4 – рабочая камера 5 – кремневые пластины 6 –теплоизолирующий слой

1) Установка для обработки пластины в парах растворителя 2) Растворитель фреон-113

НАНЕСЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТА Нанесение слоя фоторезиста с помощью метода центрифугирования или пульверизации.

Ценрифугирование 1 – дозатор фоторезиста 2 – пластина Пульверизация 2 – подвижный стол с пластинами 3- подвижная форсунка

1) Центрифуга, 2) Полуавтомат ПНФ-1Р (для пульверизации), 3) Раствор фоторезиста

фоторезист

SiO₂

t_сушки не более 120°C

СУШКА ФОТОРЕЗИСТА Удаление остатков раство-рителя и упорядочение структуры фоторезиста с помощью инфракрасной сушки (5-15 мин.) или СВЧ-сушки (неск. сек.)

ИК-сушка: Источник ИК-излучения СВЧ-сушка: печь мощностью 200-400 Вт, рабочая частота 2,45 ГГц

СОВМЕЩЕНИЕ С ФОТОШАБЛОНОМ Совмещение структуры фотошаблона со структурой пластины: – контрольный модуль фотошаблона перпендикулярен (или параллелен) базовому срезу пластины; – знаки совмещения в модулях фотошаблона и пластины совпадали.

1 – групповой фотошаблон 2 – контрольный модуль 3 – групповая пластина 4 – базовый срез пластины 5, 6 – знаки совмещения в модулях пластины и фотошаблона

1) Механизмы перемещения вдоль двух координатных осей и поворота вокруг вертикальной оси, 2) Микроскоп с увеличением до 400^X

УФ

фотошаблон

фоторезист

SiO₂

ЭКСПОНИРОВАНИЕ Перенос изображения с фотошаблона на фоторезист путем засветки фоторезиста через фотошаблон.

Источник УФ-излучения (ртутно-кварцевая лампа,λ=0.4мкм)

ПРОЯВЛЕНИЕ И ТЕРМООБРАБОТКА ФОТОМАСКИ 1. Избирательное удаление участков фоторезиста – экспонированных (для позитивного фоторезиста) или неэкспонированных (для негативного). 2. Удаление остатков проявителя и усиление кислотостойких свойств фотомаски.

3 – струйная форсунка сушки 4 – пневматические форсунки проявления и промывки

фотомаска

SiO₂

5 – платформа с пластинами

1) Проявители: – для позитивного фоторезиста неорганические соединения со щелочными свойствами KOH, NaOH, Na₃PO₄∙12H₂O; – для негативного фоторезиста органические растворители диоксан, трихлорэтилен, толуол, хлорбензол, ксилол; 2) Центрифуга для струйного проявления и сушки.

ТРАВЛЕНИЕ Удаление ненужных участков покрытия с помощью химического или плазмо-химического травления.

фотомаска

SiO₂

1) Химический травитель – плавиковая кислота; 2) Реактор установки плазмохимического травления.

УДАЛЕНИЕ ФОТОМАСКИ Удаление остатков фоторезиста химическим или плазмохимическим методом и получение рельефа пластины.

SiO₂

1) Концентриро-ванная серная кислота, ацетон, диоксан, водно-щелочные растворы; 2) Кислородосо-держащая плазма безэлектродного ВЧ-разряда.