_Разное / TKЭT(ШПОРЫ) / 1 / 7(3)

7. Технологический процесс фотолитографии. Подготовка поверхности подложек.

Технологический процесс фотолитографии включает следующие операции (рис):

- подготовку поверхности подложки, - нанесение пленки фоторезиста;

- сушку фоторезиста;

- совмещение и экспонирование;

- проявление рисунка, промывка, сушка; - задубливание;

- травление;

- удаление фоторезиста, химическая очистка поверхности.

Первые три операции направлены на формирование слоя фоторе­зиста. Следующие три операции имеют своей целью создание рисунка в слое фоторезиста или защитного рельефа для последующего травления. Последние две операции обеспечивают перенос изображения на ниже­лежащие слои и удаление технологической маски (пленки фоторезиста). Рассмотрим основные операции в их технологической последовательности.

фотошаблон

фоторезист

Технологические операции процесса фотолитографии: а - под­готовка поверхности пластин; б - нанесение фоторезиста; в - сушка фото­резиста; г - совмещение и экспонирование; д - проявление рисунка, промывка, сушка; е - задубливание фоторезиста; ж - травление; з - уда­ление фоторезиста, химическая очистка поверхности

Подготовка поверхности подложек является необходимым усло­вием для качественного проведения процесса фотолитографии. С одной стороны, на точность воспроизведения топологического рисунка влияют любые неровности, микробугорки, царапины и прочие дефекты. С другой

стороны, не только механическое состояние поверхности оказывается важным. Физико-химическое состояние поверхности подложки влияет на ее смачиваемость и адгезию фоторезиста. Наилучшая адгезия фото­резиста к поверхности подложки обеспечивается ее гидрофильным состоя­нием, тогда как минимальный клин бокового подтравливания соответст­вует гидрофобному состоянию поверхности.

Поверхности Si, SiO2, примесно-силикатных стекол, металлов тре­буют различной обработки. Так, поверхность кремния эффективно очи­щают поочередной промывкой в толуоле, амилацетате, ацетоне, этило­вом спирте с ультразвуковой обработкой и отмывкой в деионизованной воде, обработкой в плавиковой кислоте и последующим кипячением в деионизованной воде.

Для поверхностей оксида кремния и примесно-силикатных стекол, фотолитография по которым составляет почти 80 % всех литографиче­ских процессов, особенно важно их состояние. Так, поверхность пленки только что выращенного примесно-силикатного стекла является гидро­фобной. По мере адсорбции на поверхности такой пленки паров воды, содержащихся в атмосфере, она становится гидрофильной. Термообра­ботка в вакууме или инертном газе позволяет восстановить ее гидро­фобное состояние. Кипячение в азотной кислоте или воде обеспечивает гидрофильность поверхности диоксида кремния, ухудшая качество про­цесса литографии.

Поверхности металлических пленок эффективно обезжириваются в парах трихлорэтилена.