Доцент Резчикова Е.В.
Лекция № 07
Функциональные покрытия и литографические процессы
Формирование топологических рисунков печатных
плат, микросборок, микросхем, наносхем
Термины и определения
Литография — это процесс формирования в актиночувствительном слое, нанесенном на поверхность подложек, рельефного рисунка, повторяющего топологию ИМС или ПП и последующего переноса этого рисунка на подложки.
Актиночувствительным называется слой,
который изменяет свои свойства (растворимость, химическую стойкость) под действием актиничного излучения (например, ультрафиолетового света или потока электронов)
Литографические процессы позволяют:
получать на поверхности окисленных полупроводниковых подложек свободные от слоя оксида области, задающие конфигурацию полупроводниковых приборов и элементов ИМС (для локальной диффузии примесей)
формировать топологический рисунок межсоединений (проводников) элементов ИМС
создавать технологические маски из резистов, обеспечивающие избирательное маскирование при ионном легировании.
4
Области применения литографии
Химическое осаждение:
1 – основание (стеклотекстолит); 2 – фоторезистивная маска; 3 – проводящий рисунок
Гальваническое осаждение:
1 – основание (стеклотекстолит); 2 – фоторезистивная маска; 3 – проводящий рисунок (хим. медь); 4 – гальванически наращенная медь
5
Химическое травление:
1 – основание (стеклотекстолит); 2 – фольга медная; 3 – фоторезистивная маска
Полупроводниковые микросхемы:
формирование окон для загонки легирующих примесей
6
Термины и определения
•Фотолитография — метод получения рисунка на тонкой пленке светочувствительного материала.
•Для получения рисунка используется свет определенной длины волны. Минимальный размер деталей рисунка — половина длины волны (определяется дифракционным пределом).
7
•Фоторезисты - светочувствительная полимерная пленка, которая под воздействием света меняет свои физико-химические свойства и обладает устойчивостью к химическому или механическому воздействию.
•Фотошаблон — пластина, прозрачная для видимого света, с рисунком, выполненным непрозрачным красителем.
•Экспонирование — процесс облучения светом фоточувствительного материала. Для процесса применяется свет от рентгеновского диапазона до инфракрасного.
8
Процесс литографии состоит из двух основных стадий:
формирования |
|
|
необходимого рисунка |
|
|
элементов в слое |
|
|
актиночувствительного |
|
|
вещества (резиста) его |
|
|
экспонированием и |
|
травления нижележащего |
проявлением |
|
технологического слоя |
|
|
(диэлектрика, металла) через |
|
|
|
|
|
сформированную |
|
|
топологическую маску или |
|
|
непосредственного |
|
|
использования слоя резиста |
|
|
в качестве топологической |
|
|
маски при ионном |
|
|
легировании. |
|
|
|
9
В зависимости от длины волны используемого излучения применяют следующие методы литографии:
фотолитографию (длина волны актиничного ультрафиолетового излучения
λ = 250 - 440 нм);
рентгенолитографию
(длина волны рентгеновского излучения λ =0,5 - 2 нм);
ионолитографию
(длина волны излучения ионов λ = 0,05 - 0,1 нм).
электронолитографию (поток электронов, имеющих энергию 10 - 100 КэВ или длину волны λ
=0,05 нм);
10