10 января 2020

Многие из старшего поколения помнят, как раньше проявляли фотографии. Полная темнота и лампа с красно-оранжевым светом, увеличитель для проецирования изображения с пленки на бумагу, а потом бумага опускалась в кюветик с проявителем. Волшебство, да и только. В чем-то это схоже с процессом фотолитографии на производстве 12. Технология позволяет получить рисунок на поверхности твердого материала, которая используется при изготовлении микроэлектронных изделий, плат, полупроводниковых приборов и других.

Начальник участка производства 12 Дмитрий Вареник поясняет: на первом этапе фотолитографии на рабочую поверхность кремниевой пластины наносится светочувствительный материал. На установке DNS центрифуга раскручивает пластину, и в момент ее вращения из дозатора тонкой струйкой выливается фоторезист, равномерно распределяясь по всей пластине, которая затем отправляется на разогретую плиту и подсушивается.

На следующем этапе пластина загружается в мультипликатор, где и происходит постепенное формирование рисунка. Изображение в слое фоторезиста формируется с помощью металлических промежуточных оригиналов (МПО), представляющих собой стеклянную либо кварцевую пластину с рисунком, образующим топологию структуры прибора или элемента интегральной схемы. Далее на мультипликаторе лампа формирует пучок света, который проходит через МПО и объектив, а попадание этого света на пластину происходит в зависимости от закрытия или открытия затвора. При печати рисунок уменьшается в несколько раз, и так кадр за кадром на пластине появляются уменьшенные изображения исходного рисунка с МПО.

Мультипликаторы используются отечественные и зарубежные с диаметром пластин 150 и 200 мм. Все мультипликаторы Nikon являются «пятикратниками», то есть они уменьшают изображение в 5 раз и размер рабочего окна – засвечиваемой области пластины за один кадр – на диаметр пластин 150 мм составляет 20x20 мм, 200 мм – 22x22 мм. Отечественные же есть как «пятикратники» (окно – 16x16 мм), так и «десятикратники» (окно 10x10 мм), которые уменьшают рисунок в 10 раз.

Третий этап – проявление изображения. С помощью позитивной технологии все прозрачные участки на МПО высвечиваются, а потом смываются проявителем. В конце важно проконтролировать, правильно ли выбраны режимы экспозиции, четко ли сформирован рисунок, а также совмещение одного рисунка с другим, ведь количество литографий может достигать 30-ти и более.

Обязательным условием проведения технологических операций является соблюдение требований к климату. При проведении операций фотолитографий должна поддерживаться температура 22 ± 2 °C, относительная влажность 35-45%. А в самих камерах микроклимата, где находятся мультипликаторы, – 22 ± 0,5 °C. За соблюдением норм важно следить, потому что металл при повышении температуры расширяется, при понижении – сжимается, в итоге происходит рассовмещение слоев. На производстве 12 наблюдать за изменениями температуры в камерах микроклимата можно на компьютере, где кроме текущих показателей рисуется суточный график, а также есть доступ к данным за любой интересующий период.

Не менее серьезные требования предъявляются и к чистоте. Любая пылинка – помеха технологическому процессу, ведь она может стать причиной дефекта. Поэтому все участки производства 12 имеют повышенные классы чистоты 1 и 10.

Еще один значительный нюанс: помещения фотолитографии должны иметь неактиничное освещение, то есть желтый свет, так как при обычном происходит засвечивание фоторезиста, что может приводить к ухудшению технических характеристик изделий или дефектности.