Тема Фотолитография

Урок

Фотолитография. Назначение основных операций.

Фотолитография - это многооперационный процесс, целью которого является получение рисунка нужной конфигурации на поверхности подложки с помощью ультрафиолетового света и светочувствительного вещества - фоторезиста.

В переводе с греческого языка фотолитография означает: "рисую с помощью света на камне".

Все операции фотолитографии выполняют в 3 этапа:

I. Формирование на поверхности подножки светочувствительного слоя (фоторезиста) определённой толщины.

II. Формирование рисунка (защитного рельефа) в слое фоторезиста.

III. Формирование рисунка на поверхности подложки (в слое плёнки, нанесённой на эту подложку).

Примечание: любую плёнку (SiO₂, Si₃N₄, ФСС, поликремния, алюминия), нанесённую на поверхность подложки, называют технологическим слоем.

Последовательность выполнения основных операций фотолитографии.

1. Подготовка поверхности подложки

2. Нанесение фоторезиста I этап

3. Сушка фоторезиста

4. Совмещение и экспонирование

5. Проявление фоторезиста II этап

6. Задубливание фоторезиста

7. Травление технологического слоя Ш этап

8. Удаление фоторезиста

I этап. Поверхность подложек предварительно очищают, чтобы удалить загрязнения с

поверхности и обеспечить высокую смачиваемость поверхности фоторезистом и адгезию (сцепляемость с поверхностью) фоторезиста.

Затем на подложки тонким слоем наносят фоторезист и сушат его для удаления из него растворителя:

I I этап. Совмещение и экспонирование – это две различные операции, но выполняются на

одной установке. На операции совмещения рисунок на подложке (полученный на предыдущей фотолитографии) совмещают с рисунком на фотошаблоне

(фотошаблон - стеклянная пластина с нанесённым на неё непрозрачным плёночным рисунком). На операции экспонирования слой фоторезиста засвечивают через фотошаблон ультрафиолетовым светом:

На операции проявления под действием проявителей вымываются участки фоторезиста. Если фоторезист позитивный – вымываются засвеченные ультрафиолетовым светом участки;

если фоторезист негативный – вымываются незасвеченные участки:

а) Позитивный фоторезист б) Негативный фоторезист

Затем слой фоторезиста задубливают (термообрабатывают), чтобы повысить химическую стойкость и адгезию фоторезиста.

Ш этап. На операции травления под действием травителя травятся участки технологического слоя, не защищенные фоторезистом:

а) б)

а) б)

После травления технологического слоя фоторезист удаляется, а на подложке остаётся рельефный рисунок технологического слоя, переданный с фотошаблона при помощи фоторезиста: