Фотолитографический метод создания тонкопленочных ВТСП структур. Сычев С.А - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОмГУ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

7
сти и 20%-ный допуск для ширины линии), предельное разрешение
W составляет 1–2 мкм для зазора 5-10 мкм:
ZW λ7,0≅ .
При дальнейшем увеличении зазора в изображении появляют-
ся вторые и третьи дифракционные порядки и результирующий про-
филь оказывается сужающимся книзу. Близко расположенные линии
при контактной печати или печати с зазором расплываются из-за
конструктивной интерференции между волнами, дифрагировавшими
на соответствующих краях.
Использование более коротковолнового излучения в контакт-
ной печати и печати с зазором позволяет работать с большими зазо-
рами. Круглые отверстия воспроизводятся лучше, чем прямоуголь-
ные фигуры, в которых наблюдается закругление углов вследствие
внутреннего эффекта близости.
Благодаря дифракции дефекты в виде точечных проколов не
воспроизводятся. Использование негативных фоторезистов в методе
печати с зазором затруднено тем, что интенсивность дифрагировав-
шего на шаблоне света уменьшается при его распространении за
шаблоном, и в резисте пропечатываются высокие порядки дифрак-
ции.
Сущность процесса фотолитографии заключается в следую-
щем (см. рис. 2).
На поверхность материала 1 (полупроводник, диэлектрик, ме-
талл или сверхпроводник) наносят тонкий слой фоторезиста 2. Фо-
торезисты – это светочувствительные вещества, которые устойчивы
к агрессивным химическим, электрохимическим и другим воздейст-
виям и предназначены для создания защитного рельефа требуемой
конфигурации от этих воздействий. При создании защитного релье-
фа фоторезист освещают через фотошаблон – кварцевую пластину
3, на одной поверхности которой предварительно создан контраст-
ный рисунок, состоящий из прозрачных 4 и непрозрачных 5 участ-
ков. Под действием света в освещаемых участках фоторезистивного
слоя протекают фотохимические реакции, в результате которых эти
участки изменяют свои свойства.
8
3
5
2
1
4
3
5
2
1
4
1
2
1
2
1
2
1
2
Si
1
2
SiO
2
Рис. 2. Этапы процесса фотолитографии
а) негативный фоторезист; б) позитивный фоторезист
а) б)
1
2
В зависимости от механизма протекающих в фоторезисте фо-
тохимических реакций и особенностей изменения его свойств фото-
резисты делят на негативные и позитивные. При облучении негатив-
ного фоторезиста через фотошаблон в освещаемых участках фоторе-
зиста протекают процессы, приводящие к потере их растворимости в
соответствующих растворителях (проявителях), в результате чего
после обработки в них удаляются только необлученные участки,
расположенные под непрозрачными элементами фотошаблона. При 
сти и 20%-ный допуск для ширины линии), предельное разрешение              2                                       2
W составляет 1–2 мкм для зазора 5-10 мкм:
                                                                                                                   1
                         W ≅ 0,7λZ .                                       1

      При дальнейшем увеличении зазора в изображении появляют-
ся вторые и третьи дифракционные порядки и результирующий про-
филь оказывается сужающимся книзу. Близко расположенные линии                                 4                              4

при контактной печати или печати с зазором расплываются из-за         3
                                                                      5
                                                                                                               3
                                                                                                               5
конструктивной интерференции между волнами, дифрагировавшими           2                                       2
на соответствующих краях.
      Использование более коротковолнового излучения в контакт-        1                                       1
ной печати и печати с зазором позволяет работать с большими зазо-
                                                                                                   2                   2
рами. Круглые отверстия воспроизводятся лучше, чем прямоуголь-
ные фигуры, в которых наблюдается закругление углов вследствие
                                                                           1                                       1
внутреннего эффекта близости.
      Благодаря дифракции дефекты в виде точечных проколов не
воспроизводятся. Использование негативных фоторезистов в методе                         2                              2
                                                                                                                           SiO2
печати с зазором затруднено тем, что интенсивность дифрагировав-
шего на шаблоне света уменьшается при его распространении за
шаблоном, и в резисте пропечатываются высокие порядки дифрак-                  1
                                                                                                                   1         Si
ции.
      Сущность процесса фотолитографии заключается в следую-                                а)                               б)
щем (см. рис. 2).
      На поверхность материала 1 (полупроводник, диэлектрик, ме-                          Рис. 2. Этапы процесса фотолитографии
талл или сверхпроводник) наносят тонкий слой фоторезиста 2. Фо-                    а) негативный фоторезист; б) позитивный фоторезист
торезисты – это светочувствительные вещества, которые устойчивы
к агрессивным химическим, электрохимическим и другим воздейст-
виям и предназначены для создания защитного рельефа требуемой             В зависимости от механизма протекающих в фоторезисте фо-
конфигурации от этих воздействий. При создании защитного релье-     тохимических реакций и особенностей изменения его свойств фото-
фа фоторезист освещают через фотошаблон – кварцевую пластину        резисты делят на негативные и позитивные. При облучении негатив-
3, на одной поверхности которой предварительно создан контраст-     ного фоторезиста через фотошаблон в освещаемых участках фоторе-
ный рисунок, состоящий из прозрачных 4 и непрозрачных 5 участ-      зиста протекают процессы, приводящие к потере их растворимости в
ков. Под действием света в освещаемых участках фоторезистивного     соответствующих растворителях (проявителях), в результате чего
слоя протекают фотохимические реакции, в результате которых эти     после обработки в них удаляются только необлученные участки,
участки изменяют свои свойства.                                     расположенные под непрозрачными элементами фотошаблона. При
                               7                                                                           8

Страницы