Трехслойные резистивные маски

Особенностью трехслойных резистивных масок является наличие между верхним и нижним слоями тонкого металлического или диэлектрического промежуточного слоя, который, предотвращая их взаимодействие, также используется для переноса изображения с верхнего на нижний. В качестве материала промежуточного слоя использовали алюминий, который наносили при комнатной температуре методом ВЧ катодного распыления. После формирования обычным способом маски из верхнего слоя фоторезиста проводили жидкостное травление слоя алюминия в Н₃РО₄— HNO₃, а затем экспонировали нижний слой фоторезиста через алюминиевую маску; его проявление дает структуру с нависающими краями металла. После напыления металла маску удаляли в ацетоне. Толщина сформированных таким образом элементов межсоединений может достигать 1 мкм, расстояние между ними ~1 мкм (рис.10).

Рис. 10. Формирование межсоединений с помощью трехслойной маски типа фоторезист-металл-фоторезист (а) - исходная структура, б) - формирование фоторезистивной маски из первого слоя фоторезиста AZ-1350H, в) - травление промежуточного слоя алюминия, г) - экспонирование и проявление второго слоя фоторезиста, д) - осаждение верхнего слоя алюминия, е) - элемент микрорисунка, образующийся после удалениярезистивной маски):

1 - верхний слой фоторезиста; 2 - промежуточный слой алюминия; 3 - нижний слой фоторезиста; 4 - подложка; 5 - верхний слой алюминия; 6 - элемент межсоединений

Разделительный металлический слой может также быть массой при рентгенолитографии. Предложена система экспонирования (рис.11), в которой верхним слоем служит электронорезист AZ-2400 толщиной 0,5 мкм, нижним — РММА, поглощающим рентгеновские лучи — слой серебра. На электронорезисте формируют рисунок, после чего проводят травление металлического слоя и рентгеновское экспонирование незащищенных участков рентгенорезиста. В случае недостаточной толщины металлической маски на ее поверхность гальванически осаждают слой золота толщиной 250 нм. Электронорезист можио нажжить и непосредственно на реитгенорезист. После осажденяя поглощающего рентгеновские лучи слоя металла маску из электронорезиста удаляют: в результате на поверхности рентгенорезиста образуется металлическая маска, поглощающая рентгеновские лучи формируемые с помощью данного процесса резистивные маски позволяют создавать элементы размером 0,3 мкм при толщине резистивного слоя 2 мкм.

Рис. 11. Процесс формирования позитивного (А) и неготивного (Б) изображения с помощью трежслойных резистивных систем на основе электронно- и рентгенорезистов (а) - формирование трехслойной системы электронорезист-металл-рентгенорезист, б) - электронно-лучевое экспонирование и проявление, в) - травление слоя металла, в)^' - утолщение металла промежуточного слоя методом взрывной литографии или электроосаждением, г) - экспонирование и проявление рентгенорезиста):

1 - фоторезист марки AZ-2400; 2 - слой серебра; 3 - РММА; 4 - подложка; 5 - гальванически осажденный металл

Метод взрывной литографии на основе многослойных резистивных масок позволяет получить элементы межсоединений с субмикронными размерами, четким краем и хорошим покрытием ступеньки рельефа. Он допускает значительно большую гибкость при переходе на новые литографические системы, ослабляет требования к резистам, а также дает возможность создать новое поколение приборов с малыми размерами элементов.

Вывод:

В процессе выполнения лабораторной работы мы узнали подробно о процессе производства интегральных схем методом взрывной литографии, о ее типах, недостатках и положительных моментов отдельных способов формирования рисунка, особенностях и применении.