Жартылай өткізгіш өндірісінде резист – схеманы субстратқа түсіруге арналған қабат. Литография арқылы өңдеуге, қорғауға қолданылады. Фоторезисттер туралы толық ақпарат!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Жартылай өткізгіштерді өндіруде резист – бұл контур үлгісін оған жатқан жартылай өткізгіш субстратына беруге арналған жұқа қабат. Резист литография арқылы (субмикрометрлік) өлшемдегі, келесі өңдеу қадамдарында төмендегі субстраттың таңдалған аймақтарын қорғайтын уақытша масканы құру үшін өңделеді. Мұндай жұқа қабатты дайындауға қолданылатын материал әдетте тұтқыр ерітінді болып табылады. Резистерлер – полимердің немесе оның алдын-ала жасалған қосылыстарының және басқа да кішкентай молекулалардың (мысалы, фотоқышқыл генераторларының) белгілі бір литографиялық технологияға арналған арнайы қоспасы болып табылады. Фотолитографияда қолданылатын резистерлер фоторезистер деп аталады.
In semiconductor fabrication, a resist is a thin layer used to transfer a circuit pattern to the semiconductor substrate which it is deposited upon. A resist can be patterned via lithography to form a (sub)micrometer scale, temporary mask that protects selected areas of the underlying substrate during subsequent processing steps. The material used to prepare said thin layer is typically a viscous solution. Resists are generally proprietary mixtures of a polymer or its precursor and other small molecules (e. g. photoacid generators) that have been specially formulated for a given lithography technology. Resists used during photolithography are called photoresists.
Өмірбаян
Жартылай өткізгіш құрылғылар (2005 жылғы мәліметтер бойынша) көптеген жұқа қабаттарды шоғырландырып, оларды өрнектеу арқылы жасалады. Өрнектеу кезеңдері, немесе литография, құрылғының функциясын және оның компоненттерінің тығыздығын анықтайды. Мысалы, қазіргі заманғы микропроцессордың бір-бірімен байланыс қабаттарында өткізгіш материал (мыс немесе алюминий) электр оқшаулағыш матрицаға (әдетте фторланған кремний диоксиді немесе басқа төмен k диэлектригі) енгізіледі. Металл өрнектері микрочиптің транзисторларын бір-бірімен және соңында чиптің қосылымдары арқылы сыртқы құрылғылармен байланыстыруға қолданылатын бірнеше электр тізбектерін анықтайды. Жартылай өткізгіш құрылғылар индустриясында ең көп қолданылатын өрнектеу әдісі – фотолитография, яғни жарық арқылы өрнектеу. Бұл процесте, зерттелетін субстрат жарыққа сезімтал резистпен жабылады және фотомаска арқылы проекцияланатын қысқа толқынды жарықпен сәулелендіріледі. Фотомаска – бұл ерекше дайындалған штамп, ол мөлдір және көлеңкелі аймақтардан тұрады, әдетте кварц субстратындағы өрнекті хром қабатынан жасалады. Фотомаскадағы көлеңкелі аймақтардың көлеңкесі резист қабатындағы қараңғы және жарық аймақтардың субмикрометрлік масштабтағы өрнегін қалыптастырады – бұл ареалды бейне. Резист қабатының сәулеленген аймақтарында химиялық және физикалық өзгерістер болады. Мысалы, химиялық байланыстар түзілуі немесе бұзылуы мүмкін, бұл ерігіштіктің өзгеруіне әкеледі. Бұл жасырын бейне кейіннен, мысалы, тиісті еріткішпен шаю арқылы дамытылады. Резисттің таңдалған аймақтары сақталады, және экспозициядан кейінгі қыздыру кезеңінен кейін субстратта тұрақты полимерлік өрнек құрайды. Бұл өрнек келесі процесте штамп ретінде қолданылуы мүмкін. Мысалы, резист өрнегімен қорғалмаған негізгі субстраттың аймақтарында тегістеу немесе допинг жүргізілуі мүмкін. Материал субстратқа таңдап орналастырылуы мүмкін. Өңдеуден кейін қалған резист алынып тасталуы мүмкін. Кейде (әсіресе микроэлектромеханикалық жүйелерді жасау кезінде) өрнектелген резист қабаты түпкілікті өнімге енгізілуі мүмкін. Күрделі құрылғыларды жасау үшін көптеген фотолитографиялық және өңдеу циклдары орындалуы мүмкін. Резистті электронды микроскоптарда пайда болатын электронды сәулелер сияқты зарядталған бөлшектерге сезімтал етуге болады. Бұл электронды сәулемен тікелей жазу литографиясының негізі. Резист әрқашан қажет емес. Кейбір материалдарды тікелей жұмсақ литография, Dip Pen Nanolithography, көлеңке маскасы немесе штамп арқылы буландыру сияқты әдістерді қолдана отырып, орналастыруға немесе өрнектеуге болады.
Semiconductor devices (as of 2005) are built by depositing and patterning many thin layers. The patterning steps, or lithography, define the function of the device and the density of its components. For example, in the interconnect layers of a modern microprocessor, a conductive material (copper or aluminum) is inlaid in an electrically insulating matrix (typically fluorinated silicon dioxide or another low k dielectric). The metal patterns define multiple electrical circuits that are used to connect the microchip's transistors to one another and ultimately to external devices via the chip's pins. The most common patterning method used by the semiconductor device industry is photolithography patterning using light. In this process, the substrate of interest is coated with photosensitive resist and irradiated with short wavelength light projected through a photomask, which is a specially prepared stencil formed of opaque and transparent regions usually a quartz substrate with a patterned chromium layer. The shadow of opaque regions in the photomask forms a submicrometer scale pattern of dark and illuminated regions in the resist layer the areal image. Chemical and physical changes occur in the exposed areas of the resist layer. For example, chemical bonds may be formed or destroyed, inducing a change in solubility. This latent image is then developed for example by rinsing with an appropriate solvent. Selected regions of the resist remain, which after a post exposure bake step form a stable polymeric pattern on the substrate. This pattern can be used as a stencil in the next process step. For example, areas of the underlying substrate that are not protected by the resist pattern may be etched or doped. Material may be selectively deposited on the substrate. After processing, the remaining resist may be stripped. Sometimes (esp. during Microelectromechanical systems fabrication), the patterned resist layer may be incorporated in the final product. Many photolithography and processing cycles may be performed to create complex devices. Resists may also be formulated to be sensitive to charged particles, such as the electron beams produced in scanning electron microscopes. This is the basis of electron beam direct write lithography. A resist is not always necessary. Several materials may be deposited or patterned directly using techniques like soft lithography, Dip Pen Nanolithography, evaporation through a shadow mask or stencil.