Короткі відомості про прилад Т 115. Основні етапи процесу фотолітографії. Призначення операції фотолітографії

1.  Загальний розділ

1.1 Короткі відомості про прилад Т 115

Тиристори – це ключові|джерельні| напівпровідникові елементи, які можуть знаходитися|перебувати| в одному з двох стійких станів|достатків| - провідному (відкритому|відчиняти|) і непровідному (закритому|зачиняти|). В зворотному напрямку тиристор володіє тільки запираючими властивостями. Тобто тиристор – це керуючий діод.

Рисунок 1.1 – Вольт-амперна характеристика тиристора

На рисунку 1.1 наведено ВАХ тиристора. Вона має кілька ділянок:

між точками 0 і 1 знаходиться ділянка, відповідна до високого опору приладу- пряме запирання. У точці 1 відбувається включення тиристора. Між точками 1 і 2 -перебуває ділянка з негативним диференціальним опором. Ділянка між точками 2 і 3 відповідає відкритому стану (прямій провідності). У точці 2 через прилад протікає мінімальний утримуючий струм. Ділянка між 0 і 4 описує режим зворотного запирання приладу. Ділянка між 4 і 5 - режим зворотного пробою.

Основні параметри тиристора Т115 представлені у таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 – Основні параметри тиристора Т115

Продовження таблиці 1.1

Габаритні розміри тиристора Т115 представлено на рисунку 1.2

Рисунок 1.2 – Габаритні розміри тиристора Т 115

А – область контролю температури корпуса тиристора        

1.2 Основні етапи процесу фотолітографії

Створення фоторезистивного шару на поверхні підкладки.

Підготовка поверхні повинна забезпечити високу чистоту і осущеність, забезпечує якісне нанесення фоторезистивного шару, його адгезію і стійкість до дії агресивних речовин.

Нагрівання пластин до нульової точки дозволяє вилучити більшу частину адсорбованої вологи, а короткочасна обробка при температурі до 100 ºС змінює стан і хімічні властивості поверхні окисної плівки.

Металеві плівки алюмінію підлягають обробці у 18 % розчині тринатрій фосфату, потім у 35% розчині HNO₃ з наступною промивкою деіонізованою водою і сушкою у термостаті. При проведені фотолітографії по шару БСС чи ФСС проводять випал при температурі 1000 – 1200 ºС у атмосфері сухого кисню в результаті чого на поверхні пластин створюється гідрофобний шар окислу.

Наступним етапом є нанесення шару фоторезиста. Властивості фоторезистивних плівок визначається не тільки складом фоторезиста, але й методом його формування. 

Вимоги до операції нанесення фоторезиста:

-  можливість формування бездефектних плівок контролюємої відтворювальної товщини.

-  реалізація поширеного діапазону товщин покрить.

-  формування плівок з високого рівномірністю за товщиною при обов’язковому зменшенні бортика, який створюється на периферійній частині пластини.

-  створення покрить, які володіють максимальною адгезією до поверхні пластини.

Існують такі методи нанесення фоторезисту:

1.  центрифугування

2.  пульверизація

3.  накатка (для плівкових фоторезистів)

Найбільше поширення у промисловості отримав метод центрифугування. Перед нанесенням фоторезист підлягає обов’язковій фільтрації крізь фільтри глибокої очистки, з цією метою використовують фільтри з d=14 – 0,2 мкм.

Фільтрація проводиться в 2 стадії:

1.  вилучення відносно величини часток під тиском в атмосфері сухого азоту.

2.  під тиском з використанням фільтрів з порами d ≈ 1 мкм.

Установка має автоматичне дозування фоторезисту, яке забезпечує рівномірність плівки фоторезисту за товщиною.

При обертанні центрифуги фоторезист за рахунок центробіжних сил розтікається, а на поверхні залишається шар з визначеною товщиною.

де А – коефіцієнт пропорційності, який залежить від складу фоторезисту, А = 10^-2 ;

γ – динамічна в’язкість фоторезисту;

ω – кутова швидкість центрифуги.

Для змінення товщини шару змінюють в’язкість фоторезисту, тонке регулювання товщини досягається підбором кутової швидкості, яке знаходиться в межах 2000 – 10000 об./хв.

Пульверизація – найбільш гнучкий метод. Сутність методу полягає у диспергуванні фоторезиста, стисненим повітрям і нанесенні його на пластину у вигляді дисперсійного аерозолю.

Перевагою є можливість формування покриття у великому інтервалі площин з достатньо високим відтворювальним і не великим розкидом за товщиною