Фотолитография

Фотолитография немесе оптикалық литография (әдетте, толқын ұзындығы 1 = 0,36 — 0,45 мкм болатын сәулелену пайдаланылады) — микроэлектроникадағы литографияның ең көп тараған түрі. Фотолитографияның көмегімен элементтерінің өлшемі 1,0—2,0 мкм және одан үлкен суреттерді алуға болады. Фоторезисті жарықтандыру фотошаблон арқылы жүргізіледі. Түйіспелі және проекциялық фотолитография деп ажыратылады. Бірінші әдісте фотошаблон фоторезист қабатына нығыздалып жапсырылады, екінші әдісте фотошаблон кескіні фоторезист бетіне проекцияланады. Осы фотолитографияның бірінші түрінің жұмыс істеу принципі мынадай: Si02 қос тотығы бетіне фоторезисттің, яғни фотоэмульсияның біртекті қабаты салынады. Фоторезист үстіне фотошаблон — перде қойылады. Осы перде арқылы фоторезистті кәдімгі фото басып шығарғандағы сияқты ультракүлгін жарықпен сәулелендіреді. Осыдан кейін фоторезисті бар пластинаны айқындайды: айқындау кезінде фоторезист¬тің жарықтандырылған бөліктері ойылып өңделеді де, осы жерлерде кремнийдің қос тотықты беті ашылады. Фоторезисттің калған (жарықтандырылмаған) қабатын термиялық қатаңдату — полимеризация әсеріне түсіреді, соның нәтижесінде осы қабат химиялық ойып-өңдеуге сезімтал болмайды. Сондықтан келесі жолы пластинаны ойып-өңдегенде кремний қос тотығының пластина бетіне дейінгі ашық жерлері ғана ериді, соның салдарынан тотықтық пердеде "терезелердің" қажетті жиынтығы пайда болады да, олар арқылы келесі операцияда жергілікті диффузия жүргізіледі. Осы әдіс қарапайым болғандықтан көп колданылады, ал екінші әдіс жоғары ажыратушылық қабілетімен ерекшеленеді, бірақ жабдықталуы күрделі. Сәулелендірудің жарықтандырушы көздері ретінде жоғары және аса жоғары қысымдағы сынап шамдары қолданылады. Терең ультракүлгін сәулеленуді (УФСЛ) (1 = 0,2 - 0,3 мкм) пайдаланатын литография фотолитографиядан жарықтандыру сәулеленуінің қысқа толқын ұзындығы есебінен одан жоғары ажыратушы қабілеттілігімен ерекшеленеді. Өлшемдері 0,5—0,8 мкм және одан кіші элементтерді алуға болады. УФСЛ де түйіспелі және проекциялық болады, мұнда Резист ретінде терең ультракүлгін сәулеленуге сезімтал арнайы материалдар қолданылады.

Кремний пластиналарын жасауға арналған фотолитография сызығы