Фотолитографический метод создания тонкопленочных ВТСП структур. Сычев С.А - 10 стр.

UptoLike

Рубрика: 

19
кальное растравливание и боковое подтравливание) допустимы в
определенных пределах. Локальное растравливание обусловлено по-
явлением различного рода дефектов в слое фоторезиста: сквозные
поры (проколы), пыль, пустоты и др. В результате появления таких
дефектов пленка фоторезиста локально пропускает травители на за-
щитных участках рельефа. Причиной появления дефектов в слое
может быть возникновение механических напряжений и проколов в
процессах нанесения слоя, сушки, экспонирования и проявления,
причем, чем тоньше слой, тем вероятнее возникновение подобных
дефектов. Степень локального растравливания и пористости слоя
фоторезиста выявляют микроскопическим анализом поверхности
пластины после процесса травления. При этом дефектность опреде-
ляется числом дефектов на единицу площади. Такой параметр, как
кислотопроницаемость, численно равен площади, приходящейся на
один дефект.
Величина бокового подтравливания х зависит не только от
глубины травления h, но и от адгезии слоя фоторезиста к подложке.
Поэтому кислотостойкость фоторезистов часто оценивают фактором
травления
x
h
K
тр
= .
Очевидно, что, чем лучше адгезия фоторезистивного слоя к
подложке, тем меньше х и h и, следовательно, выше кислотостой-
кость. Адгезия фоторезиста зависит от его физико-химических
свойств и условий проведения операций процесса фотолитографии
(нанесение, сушка, экспонирование, термообработка и т.д.).
Выбор фоторезистов определяется вышерассмотренными кри-
териями, окончательный же выбор фоторезиста определяют приме-
няемые травители, материал подложки, подлежащий травлению, а
также требования, предъявляемые к изделию. При этом следует учи-
тывать, что позитивные фоторезисты обладают высокой разрешаю-
щей способностью и позволяют получать четкие границы защитного
рельефа. Негативные фоторезисты предпочтительно используются в
процессах, связанных с глубоким травлением металлов.
20
Примером позитивного фоторезиста является фоторезист
ФП-383, который представляет собой раствор светочувствительных
продуктов новолачной смолы в диоксане. Внешний вид ФП-383
вязкая прозрачная жидкость оранжевого цвета. Разрешающая спо-
собность 400 линий/мм. Кислотопроницаемость пленки фоторези-
ста толщиной 1 мкм характеризуется плотностью дефектов в пленке
и равна 0,6 мм
2
. ФП-383 применяют при изготовлении полупровод-
никовых приборов и интегральных микросхем.
Примером негативного фоторезиста является фоторезист
ФН-11, который представляет собой раствор циклокаучука, фото-
сшивающего агента в смеси ксилола с толуолом. Его внешний вид
прозрачная жидкость светло-коричневого цвета. Разрешающая спо-
собность фоторезиста при толщине пленки 2,5 мкм равна 100 ли-
ний/мм. ФН-11 применяют в процессах фотолитографии металлов:
меди, стали, хрома, анодированного алюминия и др.
Метод сухого травления
В данной работе применяется метод радикального газового
травления, основанный на гетерогенных химических реакциях с ис-
пользованием стабильных кластеров типа (HCl·n(H
2
O))
m
. Для упро-
щения операции травления используются кластеры (HCl·6H
2
O)
m
с
заданным соотношением HCl и H
2
O, полученные путем напуска в
вакуумированную камеру паров азеотропного раствора соляной ки-
слоты.
Как видно из рис. 6, скорость травления существенно зависит
от температуры в камере, что дает возможность тонкой регулировки
процесса травления.
кальное растравливание и боковое подтравливание) допустимы в              Примером позитивного фоторезиста является фоторезист
определенных пределах. Локальное растравливание обусловлено по-     ФП-383, который представляет собой раствор светочувствительных
явлением различного рода дефектов в слое фоторезиста: сквозные      продуктов новолачной смолы в диоксане. Внешний вид ФП-383 –
поры (проколы), пыль, пустоты и др. В результате появления таких    вязкая прозрачная жидкость оранжевого цвета. Разрешающая спо-
дефектов пленка фоторезиста локально пропускает травители на за-    собность – 400 линий/мм. Кислотопроницаемость пленки фоторези-
щитных участках рельефа. Причиной появления дефектов в слое         ста толщиной 1 мкм характеризуется плотностью дефектов в пленке
может быть возникновение механических напряжений и проколов в       и равна 0,6 мм2. ФП-383 применяют при изготовлении полупровод-
процессах нанесения слоя, сушки, экспонирования и проявления,       никовых приборов и интегральных микросхем.
причем, чем тоньше слой, тем вероятнее возникновение подобных             Примером негативного фоторезиста является фоторезист
дефектов. Степень локального растравливания и пористости слоя       ФН-11, который представляет собой раствор циклокаучука, фото-
фоторезиста выявляют микроскопическим анализом поверхности          сшивающего агента в смеси ксилола с толуолом. Его внешний вид –
пластины после процесса травления. При этом дефектность опреде-     прозрачная жидкость светло-коричневого цвета. Разрешающая спо-
ляется числом дефектов на единицу площади. Такой параметр, как      собность фоторезиста при толщине пленки 2,5 мкм равна 100 ли-
кислотопроницаемость, численно равен площади, приходящейся на       ний/мм. ФН-11 применяют в процессах фотолитографии металлов:
один дефект.                                                        меди, стали, хрома, анодированного алюминия и др.
      Величина бокового подтравливания х зависит не только от
глубины травления h, но и от адгезии слоя фоторезиста к подложке.                       Метод сухого травления
Поэтому кислотостойкость фоторезистов часто оценивают фактором            В данной работе применяется метод радикального газового
травления                                                           травления, основанный на гетерогенных химических реакциях с ис-
                                     h                              пользованием стабильных кластеров типа (HCl·n(H2O))m. Для упро-
                            K тр =     .                            щения операции травления используются кластеры (HCl·6H2O)m с
                                     x
      Очевидно, что, чем лучше адгезия фоторезистивного слоя к      заданным соотношением HCl и H2O, полученные путем напуска в
подложке, тем меньше х и h и, следовательно, выше кислотостой-      вакуумированную камеру паров азеотропного раствора соляной ки-
кость. Адгезия фоторезиста зависит от его физико-химических         слоты.
свойств и условий проведения операций процесса фотолитографии             Как видно из рис. 6, скорость травления существенно зависит
(нанесение, сушка, экспонирование, термообработка и т.д.).          от температуры в камере, что дает возможность тонкой регулировки
      Выбор фоторезистов определяется вышерассмотренными кри-       процесса травления.
териями, окончательный же выбор фоторезиста определяют приме-
няемые травители, материал подложки, подлежащий травлению, а
также требования, предъявляемые к изделию. При этом следует учи-
тывать, что позитивные фоторезисты обладают высокой разрешаю-
щей способностью и позволяют получать четкие границы защитного
рельефа. Негативные фоторезисты предпочтительно используются в
процессах, связанных с глубоким травлением металлов.
                               19                                                                  20