СПОСОБ ФОТОЛИТОГРАФИИ Советский патент 1973 года по МПК H01L21/27 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при раз/работке различных типов П0о1упроводн.иковых приборов. Фотолитография принадлежит к числу ос«овных операций планарной технологии, широко применяемой в настоящее время при использовании кремния и германия. При разработке СВЧ-приборов методами фотолитографии необходимо получать элементы шириной 1 мкм и менее. Такие элементы получают с помош,ью проекционной печати. Однако при этом необходимы совершенные средства передачи изображения рисунка шаблона с элементами субмикронных раз.меров на поле диаметром более 30 мм, налри.мер, шровкиионные объективы с разрешающей способностью не хуже 1500-2000, корригированные на сине-фиолетовую область спектра. Такие объективы не выпускают серийно. Кроме того, необходимо обеспечить точность совмещения изображений при последовательной печати элементов не хуже 0,5 лг/сж. Такая точность может быть достигнута примене.нием очень сложного и точного обо рудования. Таким образом, недостатком известных способов фотолитографии является отсутствие средств передачи изображений с высокой разрешающей способностью и сложность совмещения элементов субмикронных размеров. Цель изобретения - обеспечить получение элементов активной области весьма малой ширины до.ступ1ными среиства1ми, натримар, с помощью серийно выпускаемых фотографических объективов, при упрощении процесса совмещения. Согласно изобретению, поставленная цель достигается за счет применения двух, избирательно травимых, защитных слоев (например, нитрида кремния и двуокиси кремния), один из которых селективно защищает активную область. Наружные границы всех элементов активной области совпадают с границей зап ищающего их пассивного слоя (например, нитрида кремния). Оставшаяся область пластины защищается вторым пассивирующим слоем (например, двуокисью кремния). Печать изображений иа фоторезист, последовательно нанесенный на всю пластину, осуществляется с помощью щаблона, размеры рисунка которого превышает щирину линий активных элементов. Окна в фоторезисте, образованные при проявлении, открывают зону, расположенную на границе двух пассивирующих слоев и равную щирине элемента гррибора. В результате травления этой зоны (закрытой, например, нитридом кремния) в избирательном травителе (например, фосфорной кислоте) получают окна

3

требуемых размеров, прн этом открытый второй паооИру.ющий слой остается нетроиутым.

Сущность изобретения поясняется фпг. 1-4.

На пластине кремния 1 (см. ф:иг. 1), покрытой нитридом кремния, известным методом фотолитографии получен рисунок 2 пассивирующего слоя, защищающего активную область (границы будущих элементов показаны пунктиром). После окисления пластины (нитрид кремния остается нетронутым) в слое последовательно нанесенного фоторезиста 5 (см. фиг. 2) получены окна 4, в которых зона 5 покрыта двуокисью кремния, а зона 6 - нитридом кремния и равна ширине активного элемента. После травления в фосфорной кислоте, в которой двуокись кремния практически не травится, и снятия фоторезиста получают требуемые окна в пассивирующем слое, в которых в процессе диффузии формируют активные элементы (см. фиг. 3). Затем проводится вторая фотолитография. На пластине известными методами фотолитографии формируют рисунок 7 и получают требуемый элемент описанным способом (см. фиг. 4).

Таким образом, для реализации предложенного способа не нужны ни оптические прибо 2

Л /

4

ры с высокой разрешающей способностью, ни сложные механизмы совмещения, так как элемент практически образуется ограничивающей зону нитрида кремния пленкой двуокиси кремния.

Предмет изобретения

Способ фотолитографии, включающий образование защитного слоя на поверхности полупроводника, нанесение фоторезиста, образование рельефа в пленке фоторезиста, вытравливание п|рофиля, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности получения профиля размером не более 1 мк, группу элементов профиля защищают общим защитным слоем, наружные границы которого совпадают с наружными границами всех входящих в группу элементов, оставшуюся область полупроводниковой пластины покрывают вторым защитным

слоем, после чего в слое нанесенного фоторезиста создают рельеф с размерами элементов, превыщающими размер окончательно вытравливаемого профиля не менее чем в 2 раза, таким образом, чтобы рельеф открывал зону дву.х

крайних элементов, входящих в группу, окна для которых образуют в результате травления в избирательном травителе.

-5 6