ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
Фотолитографический метод создания
тонкопленочных ВТСП структур
Цель работы: создание тонкопленочных ВТСП микрострук-
тур, в частности, сквид-геометрии методом фотолитографии и сухо-
го травления.
Приборы и принадлежности: центрифуга для нанесения фото-
резиста, фоторезист ФП 20Ф, источник ультрафиолетового излуче-
ния, фотошаблон (маска), пипетка, термометр, барометр, вакуумный
насос, ртутный манометр, ячейка травления, химические реагенты,
сушильная печь, образцы тонких ВТСП пленок, микроскоп МИИ-4.
Процесс фотолитографии
Фотолитография – это совокупность фотохимических процес-
сов, создающая на поверхности материала защитный слой требуемой
прочности от агрессивных воздействий и последующей операции
селективного травления или осаждения, использующих этот защит-
ный рельеф.
Сам процесс фотолитографии известен сравнительно давно, он
заимствован из полиграфической промышленности. Фотолитография
широко применяется в радиотехнической промышленности при из-
готовлении печатных плат. Широкое применение фотолитографиче-
ские методы получили и в электронной промышленности.
В настоящее время без фотолитографии невозможно себе
представить получение полупроводниковых приборов и интеграль-
ных микросхем.
К основным достоинствам фотолитографического процесса
следует отнести:
1) возможность получения пленочных и объемных компонентов
интегральных микросхем весьма малых размеров (до единиц и
долей микрона) практически любой конфигурации;
2) универсальность метода: изготовление металлических масок
для напыления пленок, селективное травление пленочных сло-
ев, вытравливание “окон” в маскирующих пленках для локаль-
4
ной диффузии, эпитаксии и ионной имплантации, глубинное
травление в полупроводниковых и диэлектрических подлож-
ках и т.д.;
3) возможность применения групповой технологии (за одну опе-
рацию и на одном виде оборудования – получение сотен и ты-
сяч элементов интегральных микросхем и дискретных полу-
проводниковых приборов).
Оптическая литография объединяет в себе такие области нау-
ки, как оптика, механика и фотохимия. При любом типе печати, как
контактной, так и проекционной, ухудшается резкость края (рис. 1).
Проецирование двумерного рисунка схемы ведет к уменьшению
крутизны края, поэтому нужен специальный фоторезист, в котором
под воздействием синусоидально модулированной интенсивности
пучка будет формироваться прямоугольная маска для последующего
переноса изображения травлением или взрывной литографией.
Контактная
печать
Печатьс
зазором
Проекционна
я
печать
Край щели
Рис. 1. Профили распределения интенсивности в изображении
для случаев контактной печати, печати с зазором
и проекционной литографии
Фотолитографический метод создания ной диффузии, эпитаксии и ионной имплантации, глубинное тонкопленочных ВТСП структур травление в полупроводниковых и диэлектрических подлож- ках и т.д.; Цель работы: создание тонкопленочных ВТСП микрострук- 3) возможность применения групповой технологии (за одну опе- тур, в частности, сквид-геометрии методом фотолитографии и сухо- рацию и на одном виде оборудования – получение сотен и ты- го травления. сяч элементов интегральных микросхем и дискретных полу- Приборы и принадлежности: центрифуга для нанесения фото- проводниковых приборов). резиста, фоторезист ФП 20Ф, источник ультрафиолетового излуче- ния, фотошаблон (маска), пипетка, термометр, барометр, вакуумный Оптическая литография объединяет в себе такие области нау- насос, ртутный манометр, ячейка травления, химические реагенты, ки, как оптика, механика и фотохимия. При любом типе печати, как сушильная печь, образцы тонких ВТСП пленок, микроскоп МИИ-4. контактной, так и проекционной, ухудшается резкость края (рис. 1). Проецирование двумерного рисунка схемы ведет к уменьшению Процесс фотолитографии крутизны края, поэтому нужен специальный фоторезист, в котором Фотолитография – это совокупность фотохимических процес- под воздействием синусоидально модулированной интенсивности сов, создающая на поверхности материала защитный слой требуемой пучка будет формироваться прямоугольная маска для последующего прочности от агрессивных воздействий и последующей операции переноса изображения травлением или взрывной литографией. селективного травления или осаждения, использующих этот защит- ный рельеф. Сам процесс фотолитографии известен сравнительно давно, он Край щели заимствован из полиграфической промышленности. Фотолитография широко применяется в радиотехнической промышленности при из- Контактная готовлении печатных плат. Широкое применение фотолитографиче- печать ские методы получили и в электронной промышленности. П ечать с В настоящее время без фотолитографии невозможно себе зазором представить получение полупроводниковых приборов и интеграль- ных микросхем. П роекционная печать К основным достоинствам фотолитографического процесса следует отнести: 1) возможность получения пленочных и объемных компонентов интегральных микросхем весьма малых размеров (до единиц и долей микрона) практически любой конфигурации; Рис. 1. Профили распределения интенсивности в изображении 2) универсальность метода: изготовление металлических масок для случаев контактной печати, печати с зазором и проекционной литографии для напыления пленок, селективное травление пленочных сло- ев, вытравливание “окон” в маскирующих пленках для локаль- 3 4