Способ фотолитографии

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союа Советских

Социалистических

Республик

« 656555

Ю ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 19,05.71 (21) 165?451/18-21 р.) м.к ., (23) Приоритет — (32) G 03 В 27/02 (31) (33) Гвсудврстаеннмй юатет

СССР на делам нзобретеннй и юткрытнй (53) УДК 621.382.,002 (088.8) Опубликовано 05.04.79. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования опнсання Оэ. ОФ. 79.

Иностранец

Дэвид Лесли Грннэвей (Великобрнтання) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма аРКА Корпорейшн»

США (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОТОЛИТОГРАФИИ;

Изобретение относится к производству .изделий электронной техники с помощью фо толнтографнн и может использоваться, в частности, для изготовления мишеней внднконов.

Технология изготовления мишеней види ноев предусматривает создание на подлож ке. нз монокристаллического кремния множества днодных структур, изолированных друг от друга окисной пленкой. Вскрытие окон в окнсной пленке для создания диодных структур, а также выполнение в каждой структуре контактной площадки производится с помощью фотолитографии.

Известен способ фотолитографии, который предусматривает нанесение на подложку слоя фоторезнста н экспонирование его актнмнчным нзлученнем с последующим пррявлением фоторезнста (1) .

Недостатком известного способа является то, что используемое в нем контактное экспонирование является причиной появлення дефектов в формируемом рисунке. Кроме того, точность совмещения контактных площадок н днодных структур прн контактном экапоннрованнн недостаточно . высока.

Известен также способ фотолитографии включающий нанесенне на подложку слоя фоторезнста, экспонирование фоторезнста излучением, дифрагнрующнм на элементами регулярного растра, проявление фоторезнс. та )2) Подложка прн экспонировании не контактирует с фотошаблоном, выполненным

:в виде регулярного растра; благодаря чему число дефектов структур умеФьШается, Кроме того, взаимодействие лучей, дифрагнрующнх на различных элементах растра, 1В приводит к тому, что небольшие пылинки н царапины на поверхности растра не проявляются в рисунке на подложке. Наконец, использование одного н того же фотошаблона для экспоннровання двух последовательных изображений, возможное прн осуществленнн этого способа, сводит к мнннму. му погрешности совмещения конечного рн суп ка.

Однако известный способ весьма чувствнтелен к неплоскостностн подложек. 3m мь;объясняется тем, что глубина резкостн днфракцнонного иэображения в большинстве случаев лежит в пределах 5 мкм. Для обеспечения требуемой разрешающей спос6бнос

656555

TH»р0!(еcc3 фо(>мировяния рис) 1!к-.! !!! 00xQдимо, чта!>ы пр?! эк Itoi!H!20Bi)11!! t! »сранности поверхности !!Одложки са сло(м (1)ОГО(>ез!Iст() не превышали этого допуска.

Из-за деформации кремниевых»одложек после высокотемпературных операций часто

5 превышаются допустимые значения, что приьодит к снижению разре(нающей способности экспонирования и сииженшо качества формируемого рисунка.

Целью изобретения является повыше»ие качества формируемого рисунка за счет ис- 1(> ключения влияния неплоскостпости подложек, Эта цель достигается тем, что в способа фотолитографии, включающем нанесение HB подложку слоя фотарезиста, экспош(раввине фоторезиста излучением, дифрагирующим на элементах регулярного растра, проявление фоторезиста, Во время экспониро(2ян!!я. (.-ообщают подложке воз?зрятно-посту!!ятельные перемещен»sf в направлении, нерпе»дl! кулярнам сла!О фата()езиста с ям»л?гтхдай, >() равной четверти д>ншы волны экс»о»ирующего излу )ения.

На фиг. 1 показана оптическая схема возникновения дифракции экспонирую!цего излучения»я элементах растра; на фиг. 2 —устройство (вариант} для осуществления да!шаго способа.

Зкс»о»иравание фоторезиста на поверхности подложки производится при»омещении его в одну из плоскостей 1, 2, 3. Эти плоскости образуются точкам» tt(.()ece«et!It?t зв лучей, дифрагиру!ощих на элементах ра lpa 4.

Устра!!ство для Осу1цес вления, янно) а способа содержит держатель фатошабланя 5

tl держятел!. 6 tloy1 10>t(I(H. ФATott!30лан 7 Bbtполне» в виде стекли»най»ласти»ы 8, на

» рабочей поверхности которой вьшол»с» растр 9 из »епрозрач»ых индиевых квадратов. Подложка 10, размещенная ня расстоянии около 1200 мкм от растра 9 фотошаблана 7, имеет ня поверхности изолирующий акис»ой слой 1, покрытый слоем фоторсзиста 2. Нерабочую поверхность фотошабло- . на ? и пр»зму 13 разделяет слой опт» tc ñКОГО м я с л (! 1 4. I%0 3((2 (j) H t I t t (. н ты и (2 (>л 0 м > с»» ) стеклянно!(!»ластины фотон?!(!б>!Она, масла и призмы выбираются. примерно равными.

Способ фотолитографии осуществляется следующим образом.

КОЛЛ?! !H120331IHbllf пy×OI(10 ЭКСПОИИруlащего излучения .отражается диагональной @ поверхностью 16 призмы 13 и проходит я тем через слой масла 14, стекляш!ую»лястину 8 и промежутки в растре 9. При этом возникает ряд нласкостей с дифрякцион»ым изображением. С пом(>щыо микравиитов I? обеспечивается параллельная установка

»одложки 6 и фотошаблоня 5. причем

I!(>If ПОДГОТО!3КЕ К IIЕ(>ВОМУ 3KCIIOHHPGBBHHIO

»одложкя может быть несколько смещена относителы!о плоскости дифрякционного изображения.

После экспонирова»ия фоторезиста произваД?!Тся его проявление и травление окисного слоя. Далее осуществляется внедрение легирующих»рнмессй, а затем повторяется и!IKJI фОталитОГряфии. ПГ »0BTopHoì экспан»рован»и может использоваться тот же фотошяблон, однако подложка помещается в данном случае точно в плоскости дифракционного изображения. Размеры элементов получаемого при этом рисунка отличаются от размеров элементов рисунков, полученных в первом случае, при этом точность совмещения и тех и других рисунков не зависит от размерных погрешностей фотошаблона.

Лля исключения влияния неплоскостности подложки во время экспонирования ей сообщают возвратно-поступательные перемещения в на»равлснии, перпендикулярном слою фоторезиста, с амплитудой, равной четверти длины экспонирующего излучения. ()ля этого используются пьезоэлектрические преобразователи 18, установленные под микровинтами 17. Такое перемещение подложки компенсирует ее де(рормапии путем интегрирования погрешностей vo элементарным участкам поверхности фаторезиста, тяк что экс»о»ирование ведется в равных условиях для всей поверхности подложки.

3То особсп»о ьаж»о для источников когерет»ого излучения, часто применяемых для прецизиа(шой фотолитографии при производстве изделий электронной техники.

Формула изаб)ретения

Способ фотолитографии, включающий нанесение на подложку слоя фоторезиста, экспонирование фоторезиста излучейием, дифр3г»ру;ощим ня элементах регулярного растра, »раязлсние (раторезиста, Отличающийся тем, что, с целью повышения качества формируемого pttcyttx3 за счет исключения влияния нснлоскостиости подложки, во время экспо»правя»ия сообщают подложке возвратно-поступательные перемещения в направле»ии, пер»е»дикулярном слою фоторезиста, с амплитудой, равной четверти длины волны экспонирующего излучения.

Источники информации, принятые во внима»ие при экспертизе

1. Гаври:!Ов Р, Л., Скворцов А. М., Техно>!Огня производства полупроводниковых приборов, Л., «Энергия>., 1968, с. 183 †1.

2. Пресс Ф. П. Фотолитография в производстве полупроводниковых приборов, М., «.=)»ергия», 1968, с. 162 — -166.

Уие. 1

Составитель Е. Хвощева

Редактор И. Вирко Техред О. Луговая Корректор П. Макаревич

Заказ 1601 55 Тира:к 547 Подписное

0г1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 рьпкй

1 l 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул Проектная„