Литография — общие положения
Литографией называется процесс переноса геометрического рисунка шаблона на поверхность кремниевой пластины. Шаблон обычно представляет собой плоскопараллельную стеклянную пластину с нанесенным на нее топологическим рисунком определенного уровня ИС. Применение этого метода позволяет формировать многие схемные элементы, например электроды затвора, металлические соединения, контактные окна, полупроводниковые резисторы, емкости, диоды, транзисторы, колебательные контуры и т.д. Для создания ИС необходимо последовательно перенести на кремниевую пластину топологический рисунок с каждого шаблона.
Развитие микроэлектроники происходит в направлении уменьшения размеров приборов и усложнения схемных решений. В настоящее время промышленность подошла к необходимости получения линий шириной 0,25 мкм, точность выполнения топологического рисунка должна при этом составлять 0,1 мкм. Рисунок в литографических методах формируется (рис. 1) экспонированием светом, рентгеновским излучением
или электронным пучком и т. д. участков кремниевой пластины с последующим проявлением скрытого изображения.
Рис. 1. Изменение ширины линий элементов ИС по годам при использовании литографических методов изготовления ИС
Для экспонирования определенных в соответствии с топологией участков пластины в подавляющем большинстве случаев применяются фоточувствительные материалы. Эти материалы наносятся в виде тонкой пленки на кремниевую пластину. Последующие экспонирование и проявление изображения в фоточувствительном материале позволяют удалить экспонированные или неэкспонированные области пленки. Затем пластина подвергается травлению. Во время травления поверхностные области, защищенные пленкой, остаются нетронутыми. Способность защитной пленки не вступать во взаимодействие с травителем отражена в ее названии — резист, а при использовании видимого света для экспонирования — фоторезист. В конце литографического процесса происходит нанесение или наращивание нового слоя на кремниевую пластину.