Фотолитографический метод создания тонкопленочных ВТСП структур. Сычев С.А - 6 стр.

UptoLike

Рубрика: 

11
практическое применение метод пульверизации фоторезиста. Досто-
инством этого метода является отсутствие утолщений по краям пла-
стины, минимум внутренних напряжений и дефектов в слое (отсут-
ствие центробежных сил), высокая адгезия пленки фоторезиста на
профилированные поверхности, высокая производительность и воз-
можность автоматизации процесса.
Метод погружения особенно удобен в случае формирования
двусторонних фоторезистивных покрытий. Однако поперечное сече-
ние покрытия, нанесенного погружением, имеет форму клина. По-
скольку толщина покрытия пропорциональна скорости вытягивания
подложки из раствора фоторезиста, то более медленное вытягивание
дает более тонкое и, как правило, более однородное покрытие. Один
из способов ослабления «эффекта клина» заключается в том, что
подложку окунают в раствор фоторезиста дважды, и при этом перед
вторым погружением подложку поворачивают на 180°. Этот способ
очень прост в конструктивном оформлении и успешно применяется
при производстве печатных плат.
После нанесения фоторезиста его подвергают сушке, во время
которой происходит испарение растворителя и пленкообразование.
Для получения высококачественной пленки сушку фоторезиста осу-
ществляют в два этапа. Сначала фоторезист в течение 10–15 минут
подсушивают при комнатной температуре. При этом происходит по-
степенное удаление растворителя и ориентированная укладка мак-
ромолекул полимера. Последняя является обязательным условием
адгезии слоя к подложке. Затем производится сушка при повышен-
ных температурах (до 100°С) в течение 20–30 минут. Обычно время
и температура сушки для определенного фоторезиста подбираются
экспериментально. После формирования фоторезистивного слоя на
поверхности подложки осуществляют формирование защитного
рельефа, которое происходит в процессе экспонирования, проявле-
ния и термической обработки (задубливания) фоторезистивного
слоя.
Перед экспонированием рисунок фотошаблона должен быть
точно совмещен с рабочим полем подложки. После совмещения фо-
12
тошаблон и подложка с фоторезистом приводятся в соприкоснове-
ние и производится операция экспонирования ультрафиолетовым
излучением. Основным условием качественного экспонирования
является оптимальная экспозиция. Обычно экспозицию подбирают
опытным путем так, что получается наиболее качественное воспро-
изведение рисунка на защитном рельефе.
После экспонирования производят проявление изображения.
При этом растворимые части фоторезистивного слоя вымываются.
Для негативного фоторезиста ими будут необлученные участки, а
для позитивного облученные. Проявляющие растворители подби-
раются в зависимости от природы фоторезиста. В результате такой
обработки на поверхности подложки образуется защитный рельеф
требуемой конфигурации.
Защитный рельеф на поверхности подложки сначала подсуши-
вается при комнатной температуре, а затем производится термооб-
работка защитного рельефа при повышенных температурах (150–
200°). Процессы полимеризации, происходящие в нем в это время,
повышают адгезию и кислотоустойчивость. Эта операция называется
дублением. Увеличение температуры и времени углубляет процесс
дубления, т.е. фоторезистивный слой приобретает лучшие защитные
свойства. Однако это ведет к трудоемкой операции последующему
снятию слоя. Поэтому в зависимости от конкретных условий время
и температуру дубления ограничивают величинами, достаточными
для получения только оптимальной защиты. Типичный режим дуб-
ления составляет 20–30 мин. при 130–150°С и только для длительно-
го травления в сильных реагентах режим дубления негативных фо-
торезистов повышают до 30–60 мин. при 200°С.
После вышеописанного процесса получения «фоторезистивной
маски» заданной конфигурации следует обработка участков подлож-
ки, которые не защищены слоем фоторезиста. Эта обработка заклю-
чается чаще всего в химическом травлении материала подложки ли-
бо в химическом, электрохимическом или физическом наращивании
материала. При химическом травлении подложек, а также при хими-
практическое применение метод пульверизации фоторезиста. Досто-     тошаблон и подложка с фоторезистом приводятся в соприкоснове-
инством этого метода является отсутствие утолщений по краям пла-    ние и производится операция экспонирования ультрафиолетовым
стины, минимум внутренних напряжений и дефектов в слое (отсут-      излучением. Основным условием качественного экспонирования
ствие центробежных сил), высокая адгезия пленки фоторезиста на      является оптимальная экспозиция. Обычно экспозицию подбирают
профилированные поверхности, высокая производительность и воз-      опытным путем так, что получается наиболее качественное воспро-
можность автоматизации процесса.                                    изведение рисунка на защитном рельефе.
      Метод погружения особенно удобен в случае формирования              После экспонирования производят проявление изображения.
двусторонних фоторезистивных покрытий. Однако поперечное сече-      При этом растворимые части фоторезистивного слоя вымываются.
ние покрытия, нанесенного погружением, имеет форму клина. По-       Для негативного фоторезиста ими будут необлученные участки, а
скольку толщина покрытия пропорциональна скорости вытягивания       для позитивного – облученные. Проявляющие растворители подби-
подложки из раствора фоторезиста, то более медленное вытягивание    раются в зависимости от природы фоторезиста. В результате такой
дает более тонкое и, как правило, более однородное покрытие. Один   обработки на поверхности подложки образуется защитный рельеф
из способов ослабления «эффекта клина» заключается в том, что       требуемой конфигурации.
подложку окунают в раствор фоторезиста дважды, и при этом перед           Защитный рельеф на поверхности подложки сначала подсуши-
вторым погружением подложку поворачивают на 180°. Этот способ       вается при комнатной температуре, а затем производится термооб-
очень прост в конструктивном оформлении и успешно применяется       работка защитного рельефа при повышенных температурах (150–
при производстве печатных плат.                                     200°). Процессы полимеризации, происходящие в нем в это время,
      После нанесения фоторезиста его подвергают сушке, во время    повышают адгезию и кислотоустойчивость. Эта операция называется
которой происходит испарение растворителя и пленкообразование.      дублением. Увеличение температуры и времени углубляет процесс
Для получения высококачественной пленки сушку фоторезиста осу-      дубления, т.е. фоторезистивный слой приобретает лучшие защитные
ществляют в два этапа. Сначала фоторезист в течение 10–15 минут     свойства. Однако это ведет к трудоемкой операции – последующему
подсушивают при комнатной температуре. При этом происходит по-      снятию слоя. Поэтому в зависимости от конкретных условий время
степенное удаление растворителя и ориентированная укладка мак-      и температуру дубления ограничивают величинами, достаточными
ромолекул полимера. Последняя является обязательным условием        для получения только оптимальной защиты. Типичный режим дуб-
адгезии слоя к подложке. Затем производится сушка при повышен-      ления составляет 20–30 мин. при 130–150°С и только для длительно-
ных температурах (до 100°С) в течение 20–30 минут. Обычно время     го травления в сильных реагентах режим дубления негативных фо-
и температура сушки для определенного фоторезиста подбираются       торезистов повышают до 30–60 мин. при 200°С.
экспериментально. После формирования фоторезистивного слоя на             После вышеописанного процесса получения «фоторезистивной
поверхности подложки осуществляют формирование защитного            маски» заданной конфигурации следует обработка участков подлож-
рельефа, которое происходит в процессе экспонирования, проявле-     ки, которые не защищены слоем фоторезиста. Эта обработка заклю-
ния и термической обработки (задубливания) фоторезистивного         чается чаще всего в химическом травлении материала подложки ли-
слоя.                                                               бо в химическом, электрохимическом или физическом наращивании
      Перед экспонированием рисунок фотошаблона должен быть         материала. При химическом травлении подложек, а также при хими-
точно совмещен с рабочим полем подложки. После совмещения фо-

                               11                                                                  12