Материалы для фотолитографии
Обзор
Виды литографии
В настоящее время различают следующие виды литографии:
- Автолитография. В данном случае печатную форму выполняет автор изображения.
- Хромолитография. Подразумевает процесс с использованием нескольких форм с отдельным цветом.
- Фотолитография. Обычно технология используется для нанесения изображения на тонкие пластины или материалы.
- Электронная литография. Автоматизированный процесс, выполняемый в вакууме.
- Рентгенолитография. Литография с использованием рентгеновских лучей.
Виды фоторезистов
Фоторезисты делятся на два основных типа — негативные и позитивные. Негативные характеризуются тем, что проэкспонированные области полимеризуются и становятся нерастворимыми. Поэтому после проявления рисунка растворяются лишь не проэкспонированные области. Негативные фоторезисты обладают более высокой адгезией и более устойчивы к травлению.
Что касается позитивных фоторезистов, то у них проэкспонированные области становятся становятся растворимыми и после проявления разрушаются. С их помощью можно получить более высокое разрешение изображения. Однако стоят такие материалы несколько дороже.
Процесс фотолитографии
Вкратце процесс фотолитографии выглядит следующим образом:
- Очистка и подготовка рабочей поверхности. Материал помещают в ультразвуковую ванну со смесью ацетона и метанола. В случае сильного загрязнения для очистки используются серная кислота и пероксид водорода.
- Нанесение фоторезиста на рабочую поверхность. Наиболее распространенный метод, используемый для этого, — центрифугирование. С его помощью можно нанести однородную пленку, а в процессе нанесения контролировать ее толщину. Если обрабатываемая поверхность небольшая, то можно просто погрузить изделие в фоторезист.
- Предварительное задубливание. Проще говоря, это сушка при температуре +100...120°С. Она нужна для того, что испарился оставшийся на поверхности растворитель.
- Экспонирование. Это засветка фоторезиста через фотошаблон с рисунком. При этом используется видимый или ультрафиолетовый свет.
- Вторичное задубливание. Это необязательный шаг, для которого используют усиленные фоторезист.
- Проявление. При этом части фоторезиста удаляют проявителем (специальной жидкостью). Это делается для формирования окон в пленке фоторезиста.
- Финальное задубливание. Также является необязательным шагом.
- Обработка поверхности. Сюда входят несколько более мелких этапов — травление, электроосаждение, напыление (необязательный этап), снятие фоторезиста.
В процессе фотолитографии очень важным является использовать фоторезисты фп и сопутствующие им реагенты (проявители, сниматели), совместимые с технологическими процессами, производимыми над пластиной после экспонирования. Поэтому мы подразделяем резисты по различным применениям, в каждом из которых собраны группы материалов, обладающих сходными характеристиками.
Большой выбор современных материалов расширяет возможности производства полупроводниковых приборов. Позитивные и негативные фоторезисты получили одинаково широкое распространение в различных технологических процессах. Негативные применяются при необходимости выполнять глубокое травление. Позитивные характеризуются высокой разрешающей способностью и востребованы там, где важно достичь максимально четких границ изображения. При этом возможность выбора фоторезистов с различной спектральной чувствительностью упрощает задачу организации неактиничного освещения рабочих мест.