Фотолитография

Фотолитография – это процесс формирования на поверхности подложки с помощью светочувствительного материала защитного рельефного покрытия с изображением элементов схемы и последующего переноса изображения на подложку.

Светочувствительные материалы, состоящие из органических светочувствительных соединений, полимеров, растворителей и других добавок, используемые в фотолитографических процессах и изменяющие свою растворимость при актиничном облучении, называют фоторезистами. Термин фоторезист по своему содержанию определяет свойства светочувствительной пленки, сформированной на подложке из растворов светочувствительных соединений и других компонентов, т. е. светочувствительность и устойчивость к воздействию агрессивных факторов. Однако на практике этим термином обозначают и растворы светочувствительных композиций.

Сущность фотолитографического процесса заключается в следующем: на поверхности подложки (например, пластине окисленного кремния) формируют тонкую пленку фоторезиста и экспонируют, т. е. воздействуют актиничным облучением через фотошаблон с изображением элементов схем (рис. 6.1). В зависимости от характера изменения свойств при облучении фоторезисты подразделяются на негативные и позитивные.

Негативными называются фоторезисты, при экспонировании которых через фотошаблон в местах воздействия света пленка теряет растворимость (например, протекает реакция сшивания). В результате последующей обработки соответствующим растворителем (проявление) с поверхности подложки удаляются только необлученные участки, и на подложке возникает негативное изображение фотошаблона: фоторезист остается на участках, соответствующих светлым полям фотошаблона (рис. 6.1 а).

Позитивными называются фоторезисты,в которых под действием света протекают процессы, приводящие к появлению растворимости, например, в водно-щелочных растворах. При облучении таких фоторезистов через фотошаблон и последующем проявлении удаляются облученные участки слоя и на подложке образуется позитивное изображение фотошаблона. Фоторезист остается на участках подложки, соответствующих темным полям фотошаблона (рис. 6.1 б).

Рис. 6.1. Схема воспроизведения изображения методом фотолитографии:

а – с негативным фоторезистом; б – с позитивным фоторезистом;

1 – фоторезист, 2 – подложка, 3 – фотошаблон

Последующее воздействие агрессивных факторов (например, химическое травление) позволяет удалять материал, находящийся на участках, свободных от защитной маски фоторезиста, что обеспечивает воспроизведение изображения элементов схем на подложке.

Фотолитографические процессы включают множество операций, начиная от изготовления фотошаблонов и кончая формированием элементов схем на подложке. Отсутствие устоявшейся терминологии, объединяющей процесс фотолитографии, вносит определенные трудности в работу технологов и приводит в ряде случаев к неправильной оценке результатов проведения фотолитографических операций. В связи с этим необходимо дать определение основных понятий, используемых при рассмотрении технологических процессов. При составлении словаря терминов использованы термины и определения, наиболее часто употребляемые.

Дата добавления: 2015-07-26