Создание фотошаблонов методом безмасковой лазерной литографии

Основное место в современной технологии изготовления изделий микроэлектроники занимает фотолитография. Фотолитографию широко используют в технологии производства полупроводниковых приборов и интегральных схем; ее применяют для нанесения на поверхность обрабатываемой полупроводниковой пластины одновременно большого числа однотипных рисунков заданных конфигураций элементов.

Технологический процесс фотолитографии состоит из нескольких основных операций: подготовки поверхности полупроводниковой пластины, нанесения на поверхность пластины слоя фоторезиста, сушки фоторезиста, экспонирования, проявления и задубливания фоторезиста, контроля геометрических размеров изображения, травления пленки, промывки пластины после травления, удаления пленки фоторезиста с поверхности, контроля обработанных пластин.

Целью работы являлось получение фотошаблонов с минимальными параметрами, возможными для данного оборудования. Для этого исследовалось влияние времени экспозиции и времени проявления на параметры фотошаблонов (характер рисунка), полученных методом безмасковой лазерной литографии на установке экспонирования «Heidelberg µPG501».

Предварительно тестовые структуры создавались на кремниевой подложке 15×15 мм. На них был отработан весь технологический процесс для экономии стандартных пластин для фотошаблонов. На кремниевых пластинах были отработаны все стадии процесса изготовления фотошаблона, а также исследовано влияние параметров процесса фотолитографии на параметры фотошаблонов. После этого использовались промышленные стеклянные пластины.

В результате выполнения работы были изготовлены фотошаблоны с геометрическими параметрами 2 мкм, при этом для данной партии установлены оптимальные время экспозиции 35 мс и время проявления 60 с .

Работа выполнена в лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» в НИТУ «МИСиС» под руководством ст.н.с., к.ф.-м.н. Чичкова В.И. и доцента, к.ф.-м.н. Подгорного Д.А.