Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
В производстве полупроводников резист — это тонкий слой, используемый для переноса рисунка схемы на полупроводниковую подложку, на которую он наносится. Резист может быть сформирован с помощью литографии для создания временной маски (суб)микрометрового масштаба, которая защищает выбранные области подложки на последующих этапах обработки. Материал, используемый для нанесения этого тонкого слоя, обычно представляет собой вязкий раствор. Резисты, как правило, являются запатентованными смесями полимера или его прекурсора и других небольших молекул (например, фотоинициаторов кислоты), разработанными специально для конкретной технологии литографии. Резисты, используемые в фотолитографии, называются фоторезистами.
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.
Предыстория
Полупроводниковые устройства (по состоянию на 2005 год) создаются путем нанесения и формирования множества тонких слоев. Этапы формирования рисунка, или литографии, определяют функциональность устройства и плотность его компонентов. Например, в межсоединениях современного микропроцессора проводящий материал (медь или алюминий) внедряется в электрически изолирующую матрицу (обычно фторированный диоксид кремния или другой диэлектрик с низкой диэлектрической проницаемостью). Металлические рисунки определяют множество электрических цепей, используемых для соединения транзисторов микрочипа друг с другом и, в конечном итоге, с внешними устройствами через выводы чипа. Наиболее распространенным методом формирования рисунка, используемым в полупроводниковой промышленности, является фотолитография – формирование рисунка с использованием света. В этом процессе подложка покрывается светочувствительным резистом и облучается коротковолновым светом, проецируемым через фотомаску, представляющую собой специально подготовленный трафарет, состоящий из непрозрачных и прозрачных областей – обычно кварцевую подложку с нанесенным слоем хрома. Тень непрозрачных областей фотомаски формирует рисунок из темных и освещенных областей субмикрометрового масштаба в слое резиста – ареальное изображение. В экспонированных участках слоя резиста происходят химические и физические изменения. Например, могут образовываться или разрушаться химические связи, что приводит к изменению растворимости. Это скрытое изображение затем проявляется, например, путем промывки соответствующим растворителем. Выбранные участки резиста остаются, и после последующего отжига образуют стабильный полимерный рисунок на подложке. Этот рисунок может использоваться в качестве трафарета на следующем этапе процесса. Например, участки подложки, не защищенные рисунком резиста, могут быть травлены или легированы. Материал может быть выборочно осажден на подложку. После обработки оставшийся резист может быть удален. Иногда (особенно при изготовлении микроэлектромеханических систем) сформированный слой резиста может быть включен в конечный продукт. Для создания сложных устройств может быть выполнено множество циклов фотолитографии и обработки. Резисты также могут быть разработаны для чувствительности к заряженным частицам, таким как электронные лучи, генерируемые в сканирующих электронных микроскопах. Это лежит в основе литографии прямым электронным пучком. Резист не всегда необходим. Некоторые материалы могут быть нанесены или сформированы непосредственно с использованием таких методов, как мягкая литография, нанолитография с помощью пера, испарение через теневую маску или трафарет.
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.