Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при создании компонентов интегральных микросхем и межсоединений.
Известен способ фотолитографии [1] включающий нанесение на подложку пленки металла с коэффициентом объемного роста окисла больше единицы, например ванадия, его анодное окисление, формирование контактной маски путем селективного травления пленки металла, нанесение рабочей пленки и удаление контактной маски путем химического травления.
Недостатками данного способа являются ограниченный диапазон материалов рабочей пленки, инертных по отношению к химическому травителю, неполное удаление материала контактной маски при малых размерах, загрязнение поверхности изделий продуктами химического травителя и ограниченная разрешающая способность.
Известен способ фотолитографии (авт. св. N 1169458, 1985), включающий создание на подложке контактной маски, осаждение на нее пленки рабочего материала, удаление контактной маски травлением в селективном травителе с наложением ультразвуковых колебаний.
Недостатком данного способа является ограниченный диапазон материалов рабочей пленки, инертных по отношению к травителю для удаления контактной маски. При химическом травлении наблюдается загрязнение поверхности рабочего материала и искажение получаемого рельефа за счет дефектов переосаждения, ограниченная разрешающая способность.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ фотолитографии [2] включающий нанесение на подложку слоя алюминия, слоя фоторезиста с последующим удалением части его для формирования требуемого рельефа, травление слоя алюминия, удаление слоя фоторезиста, анодирование слоя алюминия, повторное нанесение слоя алюминия, анодирование слоя алюминия и травление слоя окиси алюминия.
Недостатком данного способа является то, что проведение операции электролитического анодирования слоя алюминия после его травления приводит к необходимости подвода электрического потенциала к слою алюминия, что приводит к усложнению топологического рисунка формируемых тонкопленочных структур и, как следствие, функциональные возможности способа ограничены низкой степенью интеграции.
Целью изобретения является повышение функциональных возможностей способа за счет повышения интеграции.
Для этого на подложке формируют слой Al, частично анодируют его, формируют фоторезистивную маску, травят открытые участки Al2O3 и Al, электролитически анодируют Al, поверх фоторезистивной маски повторно наносят слой Al, удаляют фоторезистивную маску со слоями Al на ней и травят слой Al2O3.
Сущность данного изобретения заключается в том, что повторное электролитическое анодирование первой пленки Al проводят по ее торцу. Слой алюминия закрыт сверху слоем плотного Al2O3 и лежащим на нем фоторезистом. Частично анодирование Al позволяет значительно повысить адгезию ФР. Электролитическое окисление открытого торца пленки алюминия позволяет избежать необходимости применения дополнительных мер по подводу электрического потенциала и дает возможность с высокой степенью точности контролировать толщину образуемого окисла и, как следствие, ширину щели.
Существенными признаками, отличающими предлагаемое изобретение от прототипа, является то, что после нанесения слоя алюминия проводят его частичное анодирование, перед травлением травят слой Al2O3, повторное нанесение слоя алюминия проводят поверх фоторезистивной маски, фоторезистивную маску удаляют со слоями Al на ней.
Предлагаемый способ фотолитографии позволяет существенно повысить степень интеграции за счет исключения проблемы, связанной с подведением электрического потенциала к окисляемой алюминиевой пленке, что приводит к упрощению топологического рисунка формируемых тонкопленочных структур.
На фиг. 1-7 представлены различные этапы изготовления данного рельефа.
На подложку 1 (фиг. 1) осаждают слой Al 2 (фиг. 1) и проводят его частичное анодирование 3 (фиг. 1). Формируют необходимую фоторезистивную маску 4 (фиг. 2) и стравливают открытые участки Al2O3 3 (фиг. 3) и Al 2 (фиг. 3). Проводят дополнительное торцевое анодирование открытых участков пленки Al 2 (фиг. 4). Осаждают пленку Al 6 (фиг. 5) поверх фоторезистивной части и открытых участков подложки. Удаляют ФР-маску 4 (фиг. 5) со слоями Al 6 (фиг. 5). На ней (фиг. 6) селективно вытравливают участки Al2O3 5, 6 (фиг. 6). Таким образом получают рельеф с субмикронными размерами.
П р и м е р 1. На кремниевую подложку со слоем SiO2 осаждают электронно-лучевым методом тонкую пленку алюминия толщиной 0,25 мкм. Проводят частичное анодирование Al в 0,1%-ном водном растворе лимонной кислоты при линейной развертке потенциала со скоростью 1 В/с до рабочего напряжения 35 В. При этом формируется слой Al2O3 толщиной 50,0 мм. Формируют фоторезистивную маску, стравливают открытые участки Al2O3 и Al под ними. Травитель для Al2O3 и Al: (H3PO4:H2O=1:1, to=70oC).
Проводят анодирование открытых торцов пленки Al в 0,1%-ном водном растворе лимонной кислоты при линейной развертке потенциала со скоростью 1 В/с до рабочего напряжения 150 В. При этом глубина анодирования составляет 200 нм. Затем осаждают пленку Al толщиной 0,2 мкм. Удаляют ФР-маску со слоями Al на ней. Селективно вытравливают участки Al2O3. Травитель для селективного травления Al2O3:(H3PO4:CrO3:H2O=35 г/л 20 г/л до 1 л, to=95oC).
Минимальный размер линии на сформированном рельефе составляет 0,2 мкм.
П р и м е р 2. На кремниевую подложку со слоем SiO2 осаждают электронно-лучевым методом тонкую пленку алюминия толщиной 0,25 мкм. Проводят частичное анодирование Al в 0,1%-ном водном растворе винной кислоты при линейной разверте потенциала со скоростью 1 В/с до рабочего напряжения 35 В. При этом формируется слой Al2O3 толщиной 50,0 нм. Формируют фоторезистивную маску, стравливают открытые участки Al2O3 и Al под ними. Травитель для Al2O3 и Al:(H3PO4:H2O=1:1, to=70oC).
Проводят анодирование открытых торцов пленки Al в 0,1%-ном водном растворе винной кислоты при линейной развертке потенциала со скоростью 1 В/с до рабочего напряжения 250 В. При этом глубина анодирования составляет ≈ 350 нм. Затем осаждают пленку Al толщиной 0,2 мкм. Удаляют ФР-маску со слоями алюминия на ней. Селективно вытравливают участки Al2O3. Травитель для селективного травления Al2O3:(H3PO4:CrO3:H2O=35 г/л 20 г/л до 1 л, to=95oC).
Минимальный размер линии на сформированном рельефе составляет 0,35 мкм.
П р и м е р 3. На кремниевую подложку со слоем SiO2 осаждают электронно-лучевым методом тонкую пленку алюминия толщиной 0,25 мкм. Проводят частичное анодирование Al в 0,5%-ном водном растворе винной кислоты при линейной развертке потенциала со скоростью 1 В/с до рабочего напряжения 35 В. При этом формируется слой Al2O3 толщиной 50,0 нм. Формируют фоторезистивную маску, стравливают открытые участки Al2O3 и Al под ними. Травитель для Al2O3 и Al:(H3PO4:H2O=1:1, to=70oC).
Проводят анодирование открытых торцов пленки Al в 0,5%-ном водном растворе винной кислоты при линейной развертки потенциала со скоростью 1 В/с до рабочего напряжения 100 В. При этом глубина анодирования составляет ≈ 150 нм. Затем осаждают пленку Al толщиной 0,2 мкм. Удаляют ФР-маску со слоями алюминия на ней. Селективно вытравливают участки Al2O3. Травитель для селективного травления Al2O3:(H3PO4:CrO3:H2O=35 г/л 20 г/л до 1 л, to=95oC).
Минимальный размер линии при сформированном рельефе составляет 0,15 мкм.
Таким образом, предлагаемым способом были изготовлены рельефы пленки Al с упрощенной топологией рисунка для обеспечения подвода потенциала анодирования, что практически невозможно известным способом. При этом получены субмикронные рельефы конфигурации пленки алюминия, линейные размеры которых сравнимы с линейными размерами рабочих пленок, формируемых известным способом.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ СОЗДАНИЯ КОНФИГУРАЦИИ ТОНКИХ ПЛЕНОК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ | 1991 |
|
RU2045114C1 |
СПОСОБ СОЗДАНИЯ КОНФИГУРАЦИИ ТОНКИХ ПЛЕНОК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ | 1990 |
|
RU2070351C1 |
СИСТЕМА УПРАВЛЯЮЩИХ И ОТОБРАЖАЮЩИХ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЭКРАНА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 1991 |
|
RU2019863C1 |
Способ изготовления магниторезистивного элемента магнитной головки | 1980 |
|
SU959150A1 |
Способ создания термопечатающей головки | 1981 |
|
SU1071456A1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНОГО ВАКУУМНОГО МИКРОПРИБОРА | 1988 |
|
SU1729243A1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ УПРАВЛЕНИЯ МАТРИЧНОГО ЖК-ЭКРАНА (ЕГО ВАРИАНТЫ) | 1991 |
|
RU2019864C1 |
СПОСОБ СОЗДАНИЯ СГЛАЖЕННОГО РЕЛЬЕФА В ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ | 1990 |
|
SU1766214A1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ | 2013 |
|
RU2540784C2 |
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РАЗВОДКИ | 1992 |
|
RU2054745C1 |
Использование: в микроэлектронике, при создании компонентов интегральных микросхем и межсоединений. Сущность изобретения: повторное электролитическое анодирование первой пленки алюминия проводят по ее торцу. Слой алюминия закрыт сверху слоем плотного оксида и лежащим на нем фоторезистом. Частичное анодирование алюминия позволяет значительно повысить адгезию фоторезиста. Электролитическое окисление открытого торца пленки алюминия позволяет избежать необходимости применения дополнительных мер по подводу электрического потенциала и дает возможность с высокой степенью точности контролировать толщину образуемого окисла, и, как следствие, ширину щели. 7 ил.
СПОСОБ ФОТОЛИТОГРАФИИ, включающий нанесение на подложку слоя алюминия, формирование на нем маски из фоторезиста, селективное травление алюминия, удаление маски, анодирование алюминия, повторное нанесение слоя алюминия и травление анодированного алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности процесса, после нанесения слоя алюминия проводят его поверхностное анодирование, перед селективным травлением алюминия удаляют участки анодированного слоя в окнах маски, а удаление маски из фоторезиста осуществляют после повторного нанесения слоя алюминия.
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Электронная техника | |||
Серия Микроэлектроника, вып.4(126), 1988, с.20-24. |
Авторы
Даты
1995-05-27—Публикация
1991-02-15—Подача