Фотолитографический метод создания тонкопленочных ВТСП структур. Сычев С.А - 5 стр.

этом на подложке образуется защитный рельеф, повторяющий нега-      верхность подложки: центрифугирование, пульверизация (распыле-
тивное изображение фотошаблона.                                     ние жидкого фоторезиста сжатым газом), погружение (окунание)
      В позитивных фоторезистах под действием света в освещае-      образца в раствор фоторезиста и полив подложки жидким фоторези-
мых участках протекают фотохимические реакции, приводящие, на-      стом.
оборот, к усилению их растворимости в соответствующих проявите-           Широкое применение в настоящее время получил метод цен-
лях, в результате чего после обработки в них удаляются (вымывают-   трифугирования. При нанесении слоя фоторезиста этим методом
ся) только облученные участки фоторезиста и защитный рельеф по-     подложку закрепляют в центре диска, который вращается с угловой
вторяет позитивное изображение фотошаблона.                         скоростью (2–15)∙103 об/мин. и в процессе его вращения на подлож-
      Собственно процесс фотолитографии на этом, как правило, за-   ку из пипетки наносят несколько капель фоторезиста.
канчивается. Последующее использование защитного рельефа в за-            Процесс растекания фоторезиста на плоском вращающемся
висимости от типа изделия, подлежащего обработке, заключается в     диске происходит под действием центробежных сил и сил сопротив-
травлении материала подложки на незащищенных фоторезистом           ления, обусловленных вязкостью фоторезиста. Изучение процесса
участках или в наращивании того или иного материала на этих уча-    растекания жидкости на вращающемся диске методом скоростной
стках, например, в электрохимическом осаждении металла на эти       фотосъемки показало, что при центрифугировании раствор фоторе-
участки.                                                            зиста образует на подложке растекающийся поток, который может
      Рассмотрим подробнее сущность основных процессов фотоли-      быть разбит на две области: тонкий пограничный слой, где силы вяз-
тографии.                                                           кости уравновешиваются центробежными силами, и область «внеш-
      Подготовка поверхности подложки перед напылением пленок       него потока», где можно не учитывать влияние вязкости. При цен-
предшествует операции нанесения фоторезиста и включает в себя       трифугировании «внешний поток» сбрасывается с подложки центро-
ряд последовательных промывок. Их цель – удаление загрязнений,      бежными силами, и на поверхности остается только пограничный
обезжиривание и обеспечение качества фоторезистивного покрытия      слой, толщина которого
и хорошей адгезии фоторезиста к подложке. Промывка подложек                                              η
производится в жидких органических растворителях или в их парах.                                h = A3     ,
                                                                                                         ω
Для промывки используются следующие растворители: трихлорэти-
                                                                    где А – коэффициент пропорциональности; η – вязкость фоторезиста;
лен, толуол, четыреххлористый углерод, ацетон, этиловый спирт и
                                                                    ω – угловая скорость вращения диска.
др. В современных процессах подложка с напыленной пленкой сразу
                                                                          Из этой формулы следует, что толщина слоя фоторезиста зави-
подвергается фотолитографии.
                                                                    сит от угловой скорости и от вязкости фоторезиста, но не зависит от
      Следующая операция – формирование фоторезистивного слоя
                                                                    радиуса подложки. Экспериментальные данные подтверждают это.
– включает в себя нанесение слоя фоторезиста на поверхность под-
                                                                    Поэтому толщину слоя наносимого фоторезиста можно регулиро-
ложки с пленкой и сушку этого слоя. Формирование фоторезистив-
                                                                    вать, меняя угловую скорость вращения подложки.
ного слоя является одной из основных операций процесса фотолито-
                                                                          Недостатками метода центрифугирования является неустра-
графии, так как разрешающая способность и кислотостойкость фо-
                                                                    нимое краевое утолщение слоя и наличие значительных внутренних
торезистивного покрытия зависят от его толщины и адгезии к под-
                                                                    напряжений в пленке, обусловленных действием центробежных сил.
ложке и, следовательно, от условий нанесения фоторезиста на по-
                                                                    В связи с этим в последние в последние годы начинает находить
                               9                                                                    10