4.2 Метод селективного химического травления

Использование этого метода связано с применением обычного фото-литографического процесса. Поэтому ме­тоду селективного химического травления присущи все выше описанные закономерности фотолитографии. Одна­ко в связи с многообразием материалов, применяемых для изготовления пассивных элементов тонкопленочных схем ужесточаются условия травления, т. е. повышают­ся требования к селективности травителя и к химиче­ской стойкости пленки фоторезиста, которая должна быть достаточной в различных агрессивных средах.

В зависимости от сложности топологии микросхемы могут быть при-менены два способа. Один из них - с однократным применением фотолитографии для изготовления резисторов микросхем, межсоединения которых могут быть выполнены с помощью масок. При этом устраняет­ся необходимость трудоемкого изготовления маски пер­вого слоя. Сущность этого способа заключается в том, что на подложку напыляют сплошной резистивный ме-таллосилицидный слой, а сверху через маску — провод­ники и контактные площадки из золота с подслоем ни хрома или хрома. Затем наносят фоторезист и проводят экспонирование, совмещая с контактными площадками изображения резисторов на фотошаблоне. После процес­сов экспонирования и проявления проводят травление незащищенных участков резистивного слоя в травителе, не реагирующем с золотом и нихромом (хромом) (рис. 5). Это так называемая “прямая” фотолитография.

Рис. 5. Схема метода одинарного селективного химического трав­ления (одинарная фотолитография).

а - подложка; б - нанесение резистивной пленки; в - нанесение контак-тов через свободную маску; г - нанесение фоторезиста; д –экспони-рование; е - проявление фоторезиста; ж - селективное травление резистивного слоя; з - удаление фоторезиста;

1 - фоторезист; 2 - фотошаблон.

6. Заключение

Основным требованием, предъявляемым к процессу фотолитографии, является чрезвычайно высокая точность нанесения рисунка, минимальные размеры элементов ко­торого (ширина полосы, диаметр отверстия) достигают 2 - 5 мкм и соответственно точность их должна быть не менее 0,2 - 1 мкм. Так как фотолитографическую обра­ботку каждой подложки выполняют многократно (3 - 12 раз) и при этом каждый раз наносят новый рисунок, точ­ность их совмещения должна быть такой же.

Другое важное требование состоит в том, чтобы число дефектов, вно-симых фотолитографией, было минималь­ным. Несовершенство применя-емых при фотолитографи­ческой обработке материалов и технологических операций вызывает в обрабатываемом тонкопленочном, покры­тии микро-дефекты размерами от долей микрометра до нескольких десятков микро-метров, которые являются од­ной из главных причин брака изготовляемых структур (транзисторов, резисторов, проводников, микросхем). Обычно средняя плотность дефектов должна быть не бо­лее 0,1 - 1 см^-2.

Фотолитография играет первостепенную роль в про­изводстве полу-проводниковых приборов и микросхем, и чаще всего именно её возмож-ностями определяются электрические параметры и выход годных приборов и микросхем.