Физико-химические основы технологии электронных средств. Смирнов В.И. - 58 стр.

UptoLike

Составители: 

58
жен хорошо пропускать рентгеновские лучи через прозрачные участки
(не
покрытые металлической пленкой) и максимально полно поглощать в тех
участках, на которых имеется непрозрачный слой металлизации. Кроме этого,
шаблон должен обладать достаточной механической прочностью.
Существуют различные варианты изготовления шаблонов
для
рентгенолитографии. В качестве основы используют кремний, оксид или
нитрид кремния, полиамид и так далее. Для примера рассмотрим процесс изго-
товления шаблона из кремниевой пластины. В слаболегированную кремниевую
пластину с кристаллографической ориентацией (100) с помощью диффузии
вводят в большом количестве бор на глубину примерно 3
5
мкм (рис.
3.16а).
На этой же стороне формируют рисунок соответствующего топологического
слоя из золота с подслоем хрома (рис.
3.16 б). Золото хорошо поглощает рент-
геновские лучи, а подслой хрома обеспечивает нужную адгезию золота к крем-
нию. На противоположной стороне пласти-
ны с помощью фотолитографии формиру-
ют маску из SiO
2
. После этого проводят
травление пластины в специальном трави-
теле (этилендиамин-пирокатехин), у кото-
рого скорость травления нелегированного
кремния значительно выше, чем кремния,
легированного бором. Это позволяет созда-
вать по центру пластины тонкую мембрану
с нанесенным на ней рисунком из Au/Cr
(рис.
3.16 в). Толстая периферийная часть
пластины обеспечивает шаблону необхо-
димую жесткость. Вместо тонкого слоя кремния, легированного бором, могут
быть использованы пленки из SiO
2
, Si
3
N
4
или их
комбинации.
Электронолитография
В основе электронолитографии лежит избирательное экспонирование
слоя электронорезиста остросфокусированным потоком электронов. При доста-
точной энергии электроны способны разрывать межатомные связи в электроно-
резисте и создавать условия для перестройки структуры. В процессе проявле-
ния селективно удаляются экспонированные (для позитивных резистов) или не-
экспонированные (для негативных резистов) участки резистивного слоя. Сфор-
мированный из резиста рельеф (топологический рисунок) и является маской
для различных технологических воздействий.
Основное достоинство электронолитографии возможность избиратель-
но экспонировать резистивный слой без использования шаблона при достиже-
нии высокого разрешения. Высокое разрешение обусловлено тем, что
длина
волны электронов, ускоренных напряжением порядка 1020 кэВ, менее 0,1 нм.
Поэтому дифракционные эффекты, ограничивающие разрешающую возмож-
Рис.
3.16. Процесс изготовления
рентгеновского шаблона