26.Виды дефектов при проведении литографии.

Из презентаций:

Дальше картинки ваще кайф

Из учебника:

Локальные дефекты могут возникать в силу многих обстоятельств:

находиться в исходном материале, вноситься при термических операциях эпитаксии, диффузии и окисления, оставаться на поверхности пластин при недостаточной очистке; новее же основным источником локальных дефектов служит фотолитография. Особенно это относится к применяемой в настоящее время контактной фотолитографии.

Помимо локальных дефектов при фотолитографии возможны и другие нарушения качества. В первую очередь, ими являются неточная передача заданных шаблоном размеров и плохое совмещение элементов. Крайним случаем неточной передачи размеров служит катастрофический брак:

растравливание или полное стравливание структур из-за отслаивания фоторезиста. Влияние точности передачи размеров и точности совмещения на выход годных структур также сильно зависит от сложности изготавливаемого прибора.

Причины, приводящие к нарушению качества фотолитографии, можно разбить на следующие.

Локальные дефекты: собственные загрязнения в основном фоторезиста и в меньшей степени реактивов (проявитель, травптели); загрязнения из окружающей среды, вносимые в результате деятельности производственного персонала, от контакта с технологической тарой и оборудованием; низкое качество фотошаблонов — проколы, остатки непрозрачной пленки в окнах,

выколки стекла и т. д.; дефекты на поверхности подложки — загрязнения,

остающиеся после отмывок, для эпитаксиальных пленок выступы высотой до

1 мкм; механические нарушения слоя фоторезиста в основном от манипуляции с пинцетом И вследствие попадания твердых частиц между шаблоном и резистом при контакте.

Неточная передача размеров: неоптимальные режимы проведения операций экспонирования, проявления сушки и травления, а также отклонения от заданных режимов; плохой подбор фоторезиста и травителя для подложки

данного типа (эти два фактора следует выбирать совместно, как составляющие единой системы)наличие зазора между шаблоном и слоем фоторезиста из-за искривления пластин, попадания между шаблоном и пластиной инородных частиц и т. д. ; специфические особенности фотошаблона: меньшая, чем у хромированных, контрастность транспарентных шаблонов и возникающая в результате опасность появления «двойного края» или искажения конфигурации элементов

(дальше про то как уменьшить количество дефектов(какбутто опциональон))

Литературные данные и опыт, накопленный отечественной полупроводниковой промышленностью, говорят о том что проблему повышения качества фотолитографии можно решить лишь при комплексном подходе. Только создание единой системы очистки и фильтрации (ЕСОФ)

обеспечивает высокий выход годных изделий повышенной сложности.

Недостаточно просто фильтровать фоторезист или отмывать тщательно пластины; необходимо наладить фильтрацию окружающего воздуха, всех газов, сжатого воздуха, воды, реактивов, организовать отмывку фотошаблонов и т. д. Комплексное решение проблемы качества фотолитографии -

единственно правильный путь и любое недостающее звено может свести на нет остальные усилия.

Для фильтрации фоторезистов используют мембранные фильтры с различным диаметром пор. Такие фильтры выгодно отличаются от объемной малой неоднородности размеров пор и высокой производительностью.

(конец опционального)

Со студов:

Основные виды выявляемых дефектов:

– некачественное удаление резиста (вызывается низкой адгезией из-за плохой подготовки поверхности);

– плохо проявленный рисунок (вызывается некачественным фото-резистом,

неправильным выбором температуры первой сушки и режимов

экспонирования);

–двойной край или большой клин по краю рельефа (вызывается неоптимальными режимами экспонирования и проявления, большим зазором между подложкой и фотошаблоном при экспонировании);

–неровный (рваный) край рельефа (в основном из-за загрязненного фотошаблона и несоблюдения режимов экспонирования);

–проколы (из-за запыленности среды и фоторезиста, перепроявления,

уменьшения толщины, нарушения режимов экспонирования);

–остатки фоторезиста в проявленных окнах (из-за недопроявления или нарушения режимов экспонирования);

–изменение размеров рисунка (из-за ошибки в экспозиции либо нарушения режимов проявления).

By chatgpt:

При проведении литографии, которая используется в микроэлектронике для создания микросхем, могут возникать различные дефекты, влияющие на качество и функциональность получаемых структур. Основные виды дефектов, которые могут проявляться в процессе литографии, включают:

1. Дефекты экспозиции (Exposition Defects):

oНедоэкспонированные области — участки, которые не были должным образом обработаны светом (или другим источником энергии), что

приводит к неполному проявлению или отсутствию рисунка.

oПереэкспонированные области — области, где экспозиция была слишком высокой, что может привести к излишнему проявлению или повреждению фотошаблона.

2.Дефекты резиста:

oМеханические дефекты резиста — такие как трещины или пузыри,

которые могут появляться на поверхности резиста в процессе его нанесения или обрабатывания.

oНеоднородное покрытие резиста — когда слой фоточувствительного материала наносится неравномерно, что может повлиять на точность литографического процесса.

3.Ошибки при проявлении:

oНеполное проявление — когда части рисунка не удаляются, что приводит к образованию нежелательных структур.

oИзбыточное проявление — когда часть резиста удаляется лишний раз, что может привести к утрате нужных элементов структуры.

4.Аномалии в освещении (Optical Defects):

oРешетки дифракции — когда свет, проходя через маску или резист, преломляется, создавая дополнительные, нежелательные структуры.

oАберации оптики — искажения, вызванные несовершенством системы оптического проектора, что может привести к размытым или искажённым рисункам.

5.Линейные дефекты (Line Defects):

oНеровности линий — когда линии, нарисованные на подложке, имеют неровности, искривления или различия в толщине.

oПерекрытие линий — нежелательные участки, где два элемента структуры (например, линии) пересекаются или сливаются.

6.Дефекты при выжигании (Etching Defects):

oНеравномерное травление — когда процесс травления не удаляет материал равномерно, что может привести к образованию дефектных областей или недостаточной глубины травления.

oПодтравление — это дефект, при котором нежелательные участки материала удаляются, что приводит к нежелательным изменениям в структуре.

7.Проблемы с масками:

oМикродефекты маски — трещины, загрязнения или дефекты на фотомаске, которые могут привести к неправильному изображению на

подложке.

oНевыполнимая резкость маски — когда качество маски не позволяет точно переносить изображение на подложку, что особенно важно при очень малых размерах элементов.

8.Подсветка фона (Background Illumination):

oНежелательная подсветка — фоновое освещение, которое может создавать дополнительные нежелательные элементы на подложке.

Эти дефекты могут снижать производительность и точность литографических процессов, особенно при использовании высоких разрешений для создания сложных интегральных схем.