Способ фотолитографии (его варианты) Советский патент 1982 года по МПК G03F7/26 G03F7/20 

. .

Изобретение относится к микро- и оптозлектронике и может применяться при планарной технологии переноса топологии злектронных, оптических и оптозлектронных схем.

Известен способ фотолитографии, включающий зкспонированне подложки с фоточувствительным слоем актиничным излучением через комплект согласующихся фотошаблонов . с различными суммарными площадями маскирующих покрытий 1.

Недостатком известного способа фотолитографии является различный нагрев темнопольных (80-95% поля) на 2-4° С и светлопольных фотощаблонов (5-20% поля) на 0,,8° С, за счет чего при использовании больших фотощаблонов (103 х 103 х X 127 мМ) абсолютное линейное смещение периферических злементов при предварительном совмещении меток 2,2-4,3 и 0,2-0,6 мкм соответственно, тогда как точность совмещения должна быть 0,3-0,5 мкм.

Наиболее близким к предлагаемому явля,ется способ фотолитографии, включающий зкспонирование подложки с фоточувствительным слоем актиничным излучением через комплект согласующихся фотошаблонов с различными суммарными .площадями маскирующих покрытий и нагревание подложки. Нагревание подложки производится до температуры, определяемой из формулы, учитывающей изменение линейных размеров изображений фотошаблонов при зкспонировании , по сравнению с оригиналом и необходимость корректировки их 2.

10

Недостатком способа является низкая производительность литографического процесса, обусловленная больщими временными затратами в связи с необходимостью перед каждой экспозицией, для исключения ухода

15 размеров элементов изображения , измерения исходной, а затем установления, измерения и поддержания (термостатирования) рассчитанной по формуле температуры, которая при зкспонировании скачкообразно возрастает. При зтом формула предусматривает только линейную коррекцию размеров, тогда как в зависимости от геометрии общего расположения максирующего слоя на шаблоне может возникать бочко или подушкообразная деформация в плоскости. Цель изобретения - повышение производительности процесса и повышение выхода годных изделий путем исключения ухода размеров злементов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу фотолитографии, вкдючаюшему экспонирование подложки с фоточувствительным слоем актиничным излучением ч рез комплект согласующихся фотошаблонов с различными площадями злементов маскирующих покрытий и нагревание подложки, нагревание подяожкн с фоточувствительным слоем проводят в процессе зкспонирования путем воздействия на нее зкспонирующим излучением в интервалах длин волн, козффициенты поглощения которых для используемого Л1аскирующего покрытия обратно пропо циональны суммарным площадям поглощающих злементов соответствующих фотошаблонов. . По второму варианту нагревание подложки с фоточувствительным слоем проводят в прО цессе зкспонирования путем выбора материа-;

лов маскирующих покрытии с суммарными площадями поглощающих злементов соответствующих фотощаблонов, рбратно пропорциональными козффициентаМ поглощения ннтервала длин волн зкспонирующего излучеНа фиг. 1-3 нзображена схема комплек1та из трех согласующихся фотошаблонов с соотношением площадей поглощающих злемеНтов IS: 2S: 3S и маскирующими покрЫ тиями соответственно из Си, Ад и А на фиг. 4-6 - схема комплекта из трех согла сующихся фотошаблонов с соотношением суммарных площадей поглощающих злементов IS: 2S: 3s и маскир)аощими покрытиями из серебра (или FejPs); на фиг. 7 графики зависимости козффнциентов поглощения различных материалов от длины волн Пример. Соотношение суммарных площадей поглощающих злементов фото шаблонов комплекта (фиг. 1-3) IS: 2S : : 3S. В качестве маскирзтощих покрытий выбраны Си, Ад, Af соответственно. Экспонирование осуществляют актинивдым излучением с дА 335-345. нм. Как видно из графнков (фиг. 7), для интервала длин волн л X 335-345 нм соотношение коэффициентов поглощения Си : Ад : АР 3 : 2 : что обеспечивает исключение ухода размеров элементов, получаемых с помощью данного комплекта фотошаблонов БИС и СБИС, вследствие различного теплового расширения фотошаблонов с различными суммарными

оптических злементов и злементов БИС и СБИС вследствие неодинакового теплового расширения фотошаблонов с различными суммарными площадями поглощающих злементов 4 площадями поглощаюших элементов под действием aKjHHH4Horo излучения. Пример 2. На двухлучевом спектрофотометре типа Specord uv vis по поглошению в области 550-650 нм определяют суммарные площади поглощающих злементов фотошаблонов комплекта (фиг. 4-6) с маскирующим покрытием из серебра (или FejOj, d 0,25 мкм). Соотношение зтих площадей 1S:2S:3S. СоотноЩение козффициентов поглощения серебра (FejOs) (фиг. 7) для интервалов длин волн 333-337, 340345 и 370-380 нм (350-360, 420-430 и 450-460 нм) 3:2:1. В систему для зкспонирования вставляют набор сменных интерференционных светофильтров на выбранные интервалы длин волн. Таким способом за счет одинакового суммарного поглощения актиничного излучения при зкспоннровании исключается уход размеров согласующихся фотошаблонов с различш 1мН площадями маскирующих покрытий и, соответственно, получаемых схем. Предлагаемые варианты способа фотолнтографии позволяет исключить уход размеров под действием актиничного излучения, обеспечивают абсолютное совмещение топологии полученных схем,; просты в примененни, ускоряют процесс изготовления БИС и СБИС в 15-20 раз. Формула изобретения 1. Способ фотолитографии, включающий зкспоннрование подложки с фоточувствительных слоем актиничНым излучением через комплект согласующихся фотойхаблонов с различными площадями элементов маскирующих покрытий н нагревание подложки, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения производительности процесса и повышения выхода годных изделий путем - исключения ухода размеров элементов, нагревание подложки с фоточувствительным слоем проводят в Процессе экспонирования путем воздействия на нее зкспоннрующим излучением в интервалах длин волн, коэффициенты поглощения которых для используемого маскирующего покрытия обратно пропорциональны суммарным площадям поглощающих злементов соответствующих фотошаблонов. 2. Способ фотолитографии, включающий экспонирование подложки с фоточувствитель59ным слоем актиничным излучением через I комплект согласующихся фотощаблонов с раз личными площадями элементов маскирующих покрытий и иагревание подложки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и повыщения выхода годных изделий путем исклю чення ухода размеров элементов, нагревание подложки с фоточувствительным слоем проводят в процессе экспонирования путем вы I бора материалов маскирующих покрытий с суммарными площадями поглощающих элементов 4 соответствующих фотошаблоиов, обратао пропорциоиальными коэффициентам поглощения интервала длин воли экспонирующего излуче иия. , Источники информации, принятые во виимаиие при зкспертюе 1. Введение в фотолитографию. Под ред. . В. П. Лаврищева, М., Энергия, 1977, с. 205300. 2. Авторское свидетельство СССР №577506, кл. G 03 F 7/20, 1977 (прототип).

си

Фиг. /

А

T/

У////7//7/ :

i f

.1

Al

f f f f fMJLffffff f f

Фиг.З

A3(feM

. s j X

Фиг. 5

Ag(fetQ3J

S SSSS S S s SSSSS f

0ttt.6

«/ 9/tH9hlOytOl/