Фотолітографія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Лінія фотолітографії для виробництва кремнієвих пластин

Фотолітогра́фія — метод отримання трафарету на тонкій плівці матеріалу, широко використовується в мікроелектроніці і в поліграфії. Один з основних процесів планарної технології при виробництві напівпровідникових приладів.

Для отримання відбитку використовується світло певної довжини хвилі. Мінімальний розмір деталей малюнку — половина довжини хвилі (обмежується дифракцією світла).

Принципова відмінність фотолітографії від інших видів літографії полягає у тому, що експонування проводиться видимим або ультрафіолетовим випромінюванням, тоді як в інших видах літографії для цього використовується рентгенівське випромінювання, потік електронів, потік іонів, жорсткий ультрафіолет тощо.

Термінологія[ред.ред. код]

Фоторезист — спеціальний матеріал, який при освітленні змінює свої фізико-хімічні властивості, перш за все, розчинність.

Фотошаблон — пластина, прозора для електромагнітного випромінювання, яке використовується в даному процесі, з непрозорим малюнком.

Процес фотолітографії[ред.ред. код]

Основні етапи процесу фотолітографії:

  1. На товсту підкладку (в мікроелектроніці часто використовують кремній) наносять тонкий шар матеріалу (це може бути і окис кремнію), з якого треба сформувати малюнок. На цей шар наноситься фоторезист.
  2. Проводиться експонування через фотошаблон (контактним чи проекційним методом).
  3. Освітлені ділянки фоторезисту змінюють свою розчинність і їх можна видалити (позитивний процес) хімічним способом (травленням). Звільнені від фоторезисту ділянки також видаляються.
  4. Заключна стадія — видалення залишків фоторезисту.

Якщо після експонування стають розчинними незасвічені ділянки фоторезисту, то процес фотолітографії називається негативним.

Методи фотолітографії[ред.ред. код]

По джерелу випромінення (вказана довжина хвилі):

  • Ртутна лампа (біля 400 нм)
  • Ексимерний лазер KrF (248 нм)
  • Ексимерний лазер ArF (193 нм)
  • Ексимерний лазер F2 (157 нм; тільки експериментальні зразки)
  • EUV літографія (біля 13 нм; промислове обладнання компанії ASML)
  • Рентгенівська літографія (менше 1 нм; тільки експериментальні зразки)

Технології, які дозволяють покращити техпроцес:

Альтернативні способи[ред.ред. код]

  • «Вибуховий» (зворотня фотолітографія). При його використанні шар матеріалу наноситься на шар засвіченого і протравленого фоторезисту, після чого залишки фоторезисту видаляються, виносячи з собою ділянки шару матеріала, під якими був фоторезист.

Використовується для виготовлення малюнків з матеріалів, які погано травляться або травники дуже токсичні.

  • «Випалювання». Необхідні вікна в полімерному шарі руйнуються під впливом потужного випромінення, випаровуючого плівку або пропалюючого сам матеріал наскрізь. Використовується для виготовлення малотиражних офсетних форм і в деяких системах різографії.

Див. також[ред.ред. код]