Эталонный фотошаблон

Cтраница 3

Окончательный рисунок, или фотошаблон, для каждого слоя схемы создается с помощью фотографопостроителя, управляемого компьютером, или с помощью генератора изображений. Полученные с помощью фотографопостроителя рисунки уменьшаются до фактических размеров схемы. Эталонный фотошаблон изготавливается на стеклянной пластине, покрытой пленкой хрома, его рисунок воспроизводится на рабочем фотошаблоне, который служит как для контактной, так и для проекционной литографии на пластине. [31]

Пропускание подложек фотошаблонов с различными покрытиями. [32]

Однако при серийном производстве полупроводниковых приборов в основном применяют метод контактной фотолитографии. В этом случае фотошаблоны, применяемые для создания технологических слоев, критичных к механическим дефектам в непрозрачном слое ( проколы, царапины), относительно быстро становятся непригодными по причине износа. Поэтому с эталонных фотошаблонов делают рабочие копии, которые при необходимости ( износ или случайное повреждение) можно воспроизвести. При этом необходимо учитывать и износ самих эталонов, так как процесс получения рабочих копий основан на том же методе контактной фотолитографии. В проекционной фотолитографии необходимость изготовления рабочих копий либо отпадает, либо значительно сокращается. Однако при случайном повреждении эталона весь трудоемкий цикл изготовления фотошаблонов необходимо повторять. [33]

Топологическая структура рисунка разделяется на элементарные прямоугольники с различными отношениями сторон и определенной ориентацией по углу. По заданной программе очередной элемент формируется подвижными шторками диафрагмы и разворачивается на требуемый угол, а двухкоординатный стол со светочувствительной пластиной устанавливается в положение, соответствующее координатам элемента; производится экспонирование. Затем с помощью фотоповторителя изготовляется эталонный фотошаблон, с которого снимаются рабочие копии. Дальнейшее сокращение числа ступеней создания фотошаблонов ( до одной) и повышение точности воспроизведения рисунка достигается при проекционной фотолитографии с пошаговым экспонированием. Фотошаблон ( который является и оригиналом) изготовляется на генераторе изображений. Последующее уменьшение и мультипликация изображения осуществляются на полупроводниковых пластинах, покрытых фоторезистом. Таким образом, фотоповторитель применяется непосредственно в процессе фотолитографии. К недостаткам такого процесса относится невысокая производительность. [34]

Оборудование фотолитографической желтой комнаты в современной чистой комнате. [35]

В полиграфической промышленности разработаны методы, являющиеся настоящими предшественниками процессов изготовления современных полупроводниковых приборов. Эти методы связаны с изготовлением печатных форм, обычно металлических, на поверхности которых после удаления материала посредством химического травления образуется рисунок. Аналогичный базовый метод применяется при создании эталонных фотошаблонов, используемых при изготовлении каждого слоя микросхемы. [36]

Изготовляются они на стекле, покрытом тонким слоем хрома. Пленка хрома покрывается фоторезистом, который через эталонный фотошаблон экспонируется, проявляется, задубливается, после чего проводится травление хрома. [37]

Затем координаты топологического чертежа соответствующим образом кодируют для введения в оптический ( фотолитография) или электронно-лучевой ( электронолитография) генератор изображения. В оптическом генераторе изображения топологическая информация, преобразованная в цифровую форму, модулирует световой поток, который через апертуру с изменяемой геометрией ( фотонаборные установки) воздействует на светочувствительный слой ( фотоэмульсию или фоторезист), нанесенный на стеклянную пластинку. С его помощью с фотоповторителя последовательным пошаговым экспонированием или мультиплицированием на аналогичной фотопластине создается матрица рисунков кристалла с рабочими размерами элементов, которая и является эталонным фотошаблоном. Чтобы все ЭШ комплекта хорошо совмещались друг с другом, необходимо каждый ПФО точно устанавливать по опорным меткам в фотоповторителе. [38]

Частицы кожи с рук оператора, пылинки е одежды людей и применяемых материалов, микронные кусочки эмульсии, стекла и фоторезиста всегда присутствуют в воздухе. Попадая между эталонным фотошаблоном и экспонируемой пластиной, эти частицы проецируются вместе с изображением фотошаблона и являются причиной дефектности готовых микросхем. Кроме того, под воздействием контактного прижима, который производится со значительным усилием, микрочастицы повреждают не только слой фоторезиста на рабочем фотошаблоне, но и эталонный фотошаблон. Для уменьшения подобных явлений применяется тщательная отмывка заготовок фотошаблонов при помощи ультразвука. [39]

Полученные на этапе мультипликации эмульсионные фотошаблоны имеют механически непрочное изображение и могут выдержать лишь 20 - 30 контактных отпечатков. Поэтому их рассматривают как эталонные фотошаблоны, с которых затем снимают копии - рабочие фотошаблоны. Рабочий шаблон получают путем напыления на стеклянную пластину сплошной пленки хрома ( порядка 1000А) с мелкозернистой структурой и проведения по этой пленке фотолитографии, включающей в себя контактную фотопечать с эмульсионного эталонного фотошаблона. При этом происходит некоторая потеря точности. Износостойкое хромовое покрытие позволяет получить до 1000 отпечатков без заметного снижения качества рисунка. [40]

В процессе использования фотошаблоны подвергаются механическому износу. Хотя за последнее время появилась установка проекционной фотолитографии, все же основная часть изготовленных фотошаблонов используется в контактной фотолитографии. В то же время даже случайное повреждение одного шаблона требует повторения всего сложного и дорогого цикла изготовления нового комплекта фотошаблонов. Поэтому целесообразно изготавливать копии эталонных фотошаблонов, которые и являются рабочими фотошаблонами. [41]

Вначале создается комплект эталонных фотошаблонов, с которых затем методом фотолитографии получают несколько рабочих комплектов. Так как в производстве микросхем используют главным образом метод контактной фотолитографии, то в процессе эксплуатации фотошаблоны изнашиваются: на них появляются проколы, количество которых превышает допустимую норму, царапины и другие дефекты. При выходе из строя одного из рабочих фотошаблонов заменяют весь комплект во избежание ошибок при совмещении. Точно так же поступают, если выходит из строя один из эталонных фотошаблонов. [42]

Во всех установках фотоэкспонирования используются фотошаблоны. При работе с полупроводниковыми пластинами диаметром 100 мм рисунок наносится на квадратные стеклянные или кварцевые пластины со стороной 125 мм, служащие фотошаблонами. При проецировании без изменения размеров на всю-поверхность пластины накладывается фотошаблон и на пластину переносится рисунок множества кристаллов. При проецировании с уменьшением размеров используется фотошаблон ( называемый промежуточным) с изображением, в 2 - 10 раз ( обычно в 10 и в 5 раз) большим реальных размеров рисунка кристалла. В первом из этих двух случаев проецирования сначала также изготавливается промежуточный фотошаблон с 10-кратным увеличением, который затем уменьшается, и с помощью камеры мультипликации изготавливается эталонный фотошаблон, по которому в устройстве с контактным экспонированием изготавливается множество рабочих фотошаблонов. [43]

Для получения требуемых фотошаблонов, обладающих достаточной износостойкостью при частом контакте с экспонируемой поверхностью, необходим исходный точный эталонный фотошаблон. Он используется как первичный инструмент. Редкое использование такого инструмента позволяет применить тонкую светочувствительную эмульсию. Прямой способ позволяет изготбвить эталонный фотошаблон непосредственно в натуральную величину с помощью фотокоординатографа, который вычерчивает на светочувствительной эмульсии точный рисунок тонко сфокусированным световым лучом, управляемым программой, записанной на перфоленте. Программа содержит набор команд для шагового перемещения луча по двум координатам. Один шаг перемещения ( кадр) соответствует прямолинейному участку рисунка. [44]

Страницы: 1 2 3