ФОТОЛІТОГРАФІЯ.

Процес фотолітографії (рис. 1.4) включає стадії:

  • • формування плівки фоторезиста (операції 1-3);
  • • отримання зображення на фоторезисте (операції 4-6);
  • • перенесення зображення на оксид або метатл (операція 7).

Операції 8-12 забезпечують виконання технологічного процесу на відповідних стадіях.

Для очищення поверхні (операція 1) і травлення (операція 7) використовуються як хімічні, так і вакуумно-плазмові методи, розглянуті раніше. До обладнання для

Технологічний процес фотолітографії

Мал. 1.4. Технологічний процес фотолітографії:

  • 1 - очищення пластини; 2 - нанесення фоторезиста; 3 - сушка;
  • 4 - поєднання і експонування; 5 - прояв; б - сушка

і задубліваніе; 7- травлення; 8 - подача фоторезиста; 9 - комплект фотошаблонів; 10 - подача проявника; 11 - подача травітсля; 12 - видалення фоторезиста

нанесення плівки фоторезиста (операція 2) ставляться такі вимоги:

  • - нанесена плівка не повинна мати дефектів (проколів, вкраплень, розривів і т.п.);
  • - товщина плівки повинна бути відтворюється від процесу до процесу і рівномірної по площі пластини;
  • - плівка повинна мати гарну адгезію до поверхні пластини.

Для нанесення плівки фоторезистов використовуються центрифугування, розпорошення, занурення, накатка. Найбільшого поширення в даний час отримало обладнання для центрифугування. У ньому плівка формується йод дією відцентрових сил, що розтягують краплю фоторезиста на поверхні бистровращающейся пластини. Нерівномірність товщини плівки при цьому не перевищує ± 10%.

До складу установок зазвичай входять: центрифуга, на якій можуть розміщуватися одночасно від однієї до десяти пластин; механізм кріплення пластин (зазвичай вакуумний присос); форсунка для дозованої подачі фоторезиста; пристрою для завантаження і вивантаження пластин.

Отримання якісної плівки можливо тільки в умовах високого очищення середовища (нульовий або перший клас електронної гігієни). Допускається від однієї до чотирьох пилинок діаметром 0,5 мкм і більше в літрі повітря. Нанесення проводиться в неактиничном світлі, довжина хвилі якого залежить від типу фоторезиста.

Процес сушіння (операція 3) визначає такі важливі показники плівки, як адгезія, наявність внутрішніх напружень, які можуть призводити до появи тріщин, і стійкість до кислот.

В обладнанні для сушки використовуються методи нагріву в ІЧ-і НВЧ-діаназонах. Нагрівання відбувається в печі в середовищі інертного газу (зазвичай осушенного азоту). Температура в робочій камері стабілізується з похибкою ± 5 ° С.

Велика увага при конструюванні печей і виборі режиму сушіння приділяється швидкості випаровування розчинника з плівки і видалення парів з робочого простору. Це пояснюється тим, що в процесі сушіння можуть утворюватися проколи при проходженні пухирців газу через плівку. Для зменшення розривів і проколів сушка проводиться в дві стадії: спочатку при кімнатній температурі, а потім при нагріванні до 100-140 ° С.

Підвищення якості плівки досягається застосуванням термокомпрессіонной сушки, яка здійснюється при тиску (5-7) • 10 5 Па. В цьому випадку сушка проводиться в одну стадію при температурі 200 ° С; отримана плівка добре обробляється в холодних розчинниках.

До складу установок для сушіння входять: робоча камера з джерелами І К або СВЧ-нагрівання, стіл для розміщення пластин, джерела живлення нагрівача, газова система. Установки для сушіння повинні поміщатися в витяжні шафи, оскільки при сушінні випаровуються шкідливі речовини.

Формування топології на фоторезистивной плівці здійснюється шляхом опромінення через маску-фотошаблон (операція 4). Для послідовно одержуваних зображень (див. Рис. 1.2, 1.3) використовуються різні шаблони, які виготовляються в вигляді комплекту. Зображення повинні бути поєднані один з одним з високою точністю.

У виробництві використовуються установки для контактного і проекційного друку. До складу установок зазвичай входять: пристрою суміщення автоматичні або ручні, механізм фіксації пластини і фотошаблона, оптична система, координатний стіл, освітлювач, пристрої завантаження і вивантаження пластин. Установки суміщення і експонування експлуатуються в приміщеннях нульового або першого класу електронної гігієни.

Завдання прояви (операція 5) - сформувати на плівці фоторезисту захисну маску з потрібною топологією. Малюнок отримують обробкою опромінених зон реактивами. При використанні позитивних фоторезистов плівка після хімічної обробки руйнується, а у негативних фоторезистов - полимеризуется.

При прояві пластина послідовно обробляється декількома реактивами, які виявляють малюнок, що фіксують властивості матеріалу і розчинювальними не- опромінену область (негативний процес) або області, піддані опроміненню (позитивний процес). Операція закінчується промиванням.

В установках для прояву проявник на пластину подається методами поливу, розпилення, занурення.

Підвищення вимог до якості процесів фотолітографії, збільшення обсягів випуску ІМС, а також необхідність виключення людини з безпосередньої участі в технологічний процес привели до створення автоматичних і автоматизованих ліній фотолітографії. Спільними принципами побудови таких ліній є:

  • • індивідуальна обробка пластин методом «з касети в касету», що виключає участь оператора в перевантаженні пластин;
  • • автоматичне транспортування пластин або на повітряній подушці, або за допомогою транспортера в спеціальних супутниках;
  • • автоматична установка пластин в робочу позицію і зворотна передача на транспортер;
  • • управління операціями за допомогою мікропроцесорних систем, пов'язаних з ЕОМ більш високого рівня, звідки надходять програми обробки пластин.

Транспортна система таких ліній є закритий канал, захищений від проникнення пилу і ак- тінічного освітлення. При терті рухомі механізми транспортної системи не повинні утворювати пил і електростатичні заряди.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >