Фотолітографія
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).
Фоторезист — спеціальний матеріал, який при освітленні змінює свої фізико-хімічні властивості, перш за все, розчинність.
Фотошаблон — пластина, прозора для електромагнітного випромінення, яке використовується в даному процесі, з непрозорим малюнком.
Процес фотолітографії відбувається так:
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. Проводиться експонування через фотошаблон (контактним чи проекційним методом). Освітлені ділянки фоторезисту міняють свою розчинність і їх можна видалити (позитивний процес) хімічним способом (травленням). Звільнені від фоторезисту ділянки також видаляються. Заключна стадія — видалення залишків фоторезисту. Якщо після експонування стають розчинними незасвічені ділянки фоторезисту, то процес фотолітографії називається негативним.
Методи фотолітографії[ред.]
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:
- en:Optical proximity correction
- en:Off-axis illumination
- en:Phase-shift mask
- ru:Иммерсионная литография
- ru:Двойное формирование рисунка (double patterning)
- ru:Двойное формирование рисунка со спейсерами (spacer double patterning)
Альтернативні способи[ред.]
- «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.
