Исследование образцов после фотолитографии
Исследование получившихся пленок с заданным рисунком производилось с помощью оптического микроскопа Olympus (рисунок 6).
Рисунок 6 – Оптический микроскоп Olympus
Оптическая система микроскопа состоит из основных элементов — объектива и окуляра. Они закреплены в подвижном тубусе, расположенном на металлическом основании, на котором имеется предметный столик. Увеличение оптического микроскопа без дополнительных линз между объективом и окуляром равно произведению их увеличений [3]. В оптическом микроскопе есть осветительная система (в частности, конденсор), макро- и микро- винты для настройки резкости, так используются дополнительные устройства.
В результате с помощью оптического микроскопа были получены изображения образцов при различных увеличениях, у которых толщина микро- полос составляла 2 и 5 мкм (рисунок 7 а, б).
|
|
Рисунок 7 — Изображения образцов, полученные на оптическом микроскопе после фотолитографии:
а) при масштабе увеличения 20 нм; б) при масштабе увеличения 200 нм
С помощью профилометра Dektak 150 (рисунок 8) была определена толщина резиста на подложках, она составила приблизительно 1,4 и 1,6 мкм.
Рисунок 8 – Профилометр Dektak 150
Профилометр ─ прибор, который предназначается для измерения шероховатости контактным методом [4]. При контактном методе по поверхности исследуемого образца перемещается алмазная игла, колеблющаяся от неровностей поверхности. Такие колебания иглы передаются на датчик, где преобразуются в малые электрические токи, которые, в свою очередь, усиливаются гальванометром и регистрируются [4]. Показания выводятся на экране компьютерного монитора и дают представление о характере неровностей исследуемой поверхности - их высоте и глубине.
|
|
|
Dektak 150 на сегодняшний день является одним их самых мощных профилометров. Он позволяет сканировать длину образца в диапазоне от 55 до 200 мм. Максимальное количество точек при сканировании равно 120. Шаг повторяемости высоты ≤ 6 Å. Вертикальный диапазон 1 мм. Максимальное вертикальное разрешение 1 Å [5].
Механические профилометры серии Dektak предназначены для:
- измерения шероховатости поверхности;
- измерения высоты ступенек;
- планарности и прогиба пластин;
- деформаций, возникающих при нанесении тонких пленок;
- котроля качества микросхем и мелко-траншейной изоляции.
Описание ионного травления и удаление резиста
Получившийся на фоторезисте рисунок в дальнейшем подвергали ионному травлению на установке для ионного травления (рисунок 9).
Рисунок 9 — Установка ионного травления
Установка состоит из вакуумной камеры, ионной пушки, системы напуска рабочего газа аргона (Ar), системы безмаслянной откачки, состоящей из форвакуумного и турбомолекулярного насосов, столика для подложек и источника постоянного или переменного напряжения.
|
|
|
Ионное травление представляет собой процесс удаления вещества с подложки при бомбардировке его ионами рабочего газа аргона (Ar), возникающими в результате столкновения электронов с атомами данного газа.
Ионная обработка поверхности образца, полученного с помощью метода фотолитографии, включала в себя следующие этапы:
1) Образцы поместили в рабочую камеру;
2) Откачали рабочий объем с помощью безмаслянного форвакуумного и турбомолекулярного (ТМН) насосов до нужного давления 1,6 ∙ 10-6 Торр;
3) Открыли вентиль на баллоне с аргоном. Напустили рабочий газ (Ar) до значения P ≈ 1,4 ∙ 10-4 Торр;
4) Включили ионную пушку;
5) Через источник питания на катод подали постоянное напряжение, при этом травление проводили в 4 этапа: два раза травили образцы по 1,5 мин. и два раза по 1 мин.;
6) Перекрыли подачу аргона. Сняли напряжение с катода;
7) Подождали 4 часа до остановки ТМН. Напустили воздух в рабочий объем. Извлекли образцы из вакуумной камеры.
После ионного травления производилась смывка фоторезиста с образцов. Выделим следующие технологические этапы:
|
|
|
1. Образцы расположили на фторопластовом держателе, который поместили в стеклянный стакан, и залили смывателем резиста AZ 100 Remover;
2. Закрыли стакан алюминиевой фольгой для избежания испарения смывателя;
3. Поместили стакан в ультразвуковую ванну, при этом температура нагрева деионизованной воды составляла 50 0С, время обработки составило 10 мин. Процесс повторили 3 раза, после второй обработки образцы были изъяты из стана и проверены на наличие фоторезиста с помощью ватной палочки;
4. Оставили образцы в стакане на ночь, чтобы окончательно удалить фоторезист.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 305; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!