8. Фотолитография

Для того чтобы в заданные участки пластин можно было ввести примеси, в слое оксида кремния необходимо сделать сквозные отверстия. Эту операцию выполняют на этапе фотолитографии — процесса получения фотохимическим способом на пластине полупроводника защитного покрытия (маски) требуемой конфигурации. С помощью фотолитографии проводится удаление пленки оксида кремния над теми участками пластин, где должны быть созданы диффузионные структуры. Эту операцию называют «вскрытием окон»; окна могут быть различных размеров и форм (чаще всего это круг, кольцо или прямоугольник). Применение фотолитографии позволяет достичь воспроизводимости и точности размеров и рисунка р — «п-переходов в кристаллах, получить профили сложной конфигурации, осадить металлы и сплавы на поверхность кристалла заданной конфигурации. Поверхность полупроводниковой пластины покрывают фоторезистом. Для этого ее помещают на диск центрифуги; при вращении центрифуги на пластину наносят несколько капель фоторезиста. После этого фоторезист подвергают сушке, в процессе которой происходит испарение растворителя и пленкообразование. На фоточувствительный слой накладывают фотошаблон — стеклянную пластину с нанесенным на нее рисунком. При экспонировании под действием света, проходящим через прозрачные участки фотошаблона, в слое фоторезиста образуются локальные участки с изменившимися свойствами. Эти участки удаляют на этапе проявления. Для того чтобы удалить оксид и освободить поверхность пластины для введения примеси, проводят травление. Действию травителя (как правило, растворов на основе плавиковой кислоты) подвергают открытые участки пленки оксида. Области пластины, закрытые фоторезистом, остаются недоступными для травления. По завершении комплекса фотолитографических работ пластины промывают в деионизованной воде, высушивают на центрифуге и передают на участок термообработки для диффузионных операций или ионной имплантации.

Схема процесса создания ИМС по планарно-эпитаксиальной технологии с использованием фотолитографии приведена на рис.. На участке фотолитографии заняты рабочие многих специальностей. Оператор прецизионной фотолитографии должен уметь подготавливать пластины кремния перед нанесением светочувствительно го покрытия (обезжиривать, декапировать, промывать и сушить), наносить и сушить светочувствительное покрытие, контролировать качество выполняемой работы.