Способ изготовления оригинала топологического рисунка большой интегральной схемы

Способ изготовления оригинала топологического рисунка большой интегральной схемы

Реферат

 

Способ оригинала топологического рисунка большой интегральной схемы, включающий нанесение на прозрачную подложку маскирующей пленки и получение рельефа в маскирующей пленке, содержащего элементы топологического рисунка и реперные знаки, методом фотолитографии с использованием генератора изображения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности взаимного расположения элементов топологического рисунка, при получении рельефа в маскирующей пленке формируют часть топологического рисунка и реперные знаки, после чего на подложку наносят дополнительную маскирующую пленку, прозрачную для видимого света, а затем методом контактной или проекционной фотолитографии в дополнительной маскирующей пленке формируют оставшуюся часть топологического рисунка, при этом совмещение проводят по реперным знакам или по элементам топологического рисунка.

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к изготовлению фотошаблонов, используемых в фотолитографических процессах для производства тонкопленочных интегральных микросхем методами планарной технологии. Известен способ изготовления оригинала топологического рисунка интегральной схемы на координатографе [1] Согласно этому способу координатограф, работая по программе, вырезает контуры элементов интегральной схемы в слое лака, нанесенного на специальную прозрачную пленку. После этого в местах, соответствующих элементам рисунка, лак удаляется с пленки. Данный способ имеет низкую производительность, которая делает его непригодным для изготовления оригиналов топологических рисунков больших интегральных схем. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ изготовления оригинала топологического рисунка большой интегральной схемы на генераторе изображения. Согласно данному способу на прозрачную (стеклянную) подложку наносят маскирующую пленку хрома и пленку фоторезиста, после чего с помощью генератора изображения, работающего по программе, применяя метод фотолитографии, получают рельеф в маскирующей пленке, т.е. экспонируют участки фоторезиста, соответствующие элементам топологического рисунка и реперным знакам, а затем проводят проявление фоторезиста, травление маскирующей пленки хрома и снятие фоторезиста [2] Указанный способ является более производительным и позволяет изготавливать оригиналы топологических рисунков больших интегральных схем. Однако для изготовления рисунков наиболее сложных интегральных схем требуется несколько десятков часов, что сравнимо с временем бессбойной работы генератора изображения. Сбои генератора изображения приводят к погрешности взаимного расположения элементов интегральной схемы, т.е. к браку. Цель изобретения повышение точности взаимного расположения элементов топологического рисунка. Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления оригинала топологического рисунка большой интегральной схемы, включающем нанесение на прозрачную подложку маскирующей пленки и получение рельефа в маскирующей пленке, содержащего элементы топологического рисунка и реперные знаки, методом фотолитографии с использованием генератора изображения, при получении рельефа в маскирующей пленке формируют часть топологического рисунка и реперные знаки, после чего на подложку наносят дополнительную маскирующую пленку, прозрачную для видимого света, а затем методом контактной или проекционной фотолитографии в дополнительной маскирующей пленке формируют оставшуюся часть топологического рисунка, при этом совмещение проводят по реперным знакам или по элементам топологического рисунка. Изобретение позволяет разбить процесс формирования топологического рисунка на несколько этапов. Причем на первом этапе генератор изображения формирует на подложке только небольшую часть рисунка, а оставшиеся части рисунка формируются отдельно на дополнительных подложках, после чего впечатываются на основную подложку. Это позволяет сократить время непрерывной работы генератора изображения, снизить вероятность его себя, а следовательно, повысить точность взаимного расположения элементов рисунка. Пример. Способ изготовления оригинала топологического рисунка применятся для изготовления сложной схемы, имеющей регулярную и нерегулярную части рисунка. Наносят маскирующую пленку хрома на стеклянные подложки. Для этого загружают отмытые стеклянные заготовки в установку вакуумного напыления УВЕ-71Р-3, производят ионную очистку поверхности пластины в течение 6-10 мину при токе разряда 50-100 мА, после чего проводят напыление хрома в течение 12-14 мин при токе 60 А. Формирование рисунка на хромовой пленку осуществляют следующим образом. Наносят негативный фоторезист и за один установ на генераторе изображения формируют специальные метки и часть топологического рисунка, т.е. нерегулярную часть (обрамление) и после соответствующей обработки получают подложку с маскирующим рисунком нерегулярной части из слоя хрома. Нанесение дополнительной маскирующей пленки окиси железа осуществляют методом ионно-плазменного напыления на установке УРМ.279013 при токе разряда 150-400 мА, токе анода 1,5-4,5 А в течение 50 мин. Формирование рисунка на оставшейся части подложки осуществляют в несколько этапов. Регулярную часть топологического рисунка в виде единичного периода повторяющейся части изготовляют на самостоятельной эмульсионной пластине с размерами элементов, увеличенными в 100 раз по сравнению с рисунком на подложке. Затем переносят его мультиплицированием на фотоповторителе с одновременным 10-кратным уменьшением на дополнительную подложку с нанесенным слоем окиси железа и позитивным фоторезистом, соответственно обрабатывают, вписывают сюда метки, аналогичные меткам на хромовой пленке, и соответственно обрабатывают. Используя дополнительную подложку как маску, на установке совмещения УСЭ переносят после совмещения изображение регулярной части рисунка на хромовую подложку с нанесенным на нее фоторезистом. После проявления фоторезиста проводят травление, причем для этого используют травитель, взаимодействующий с дополнительной маскирующей пленкой. Контроль совмещения регулярной и нерегулярной частей рисунка осуществляют по отдельным общим элементам рисунка и по реперным знакам. Точность совмещения 1 мкм. Полученный фотошаблон выполнен частично на пленке хрома, частично на пленке окиси железа. Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно повысить точность взаимного расположения элементов топологического рисунка, значительно сократить время изготовления оригинала за счет уменьшения времени изготовления и контроля отдельных частей, а также за счет того, что часть работы генератора выполняет фотоповторитель, который мультиплицирует целые фрагменты сложных конфигураций за 1 с (в то время как генератору требуется на эту же операцию время в 1000 раз больше), позволяет исправить отдельные фрагменты рисунка, выполненные качественно, например, при сбое генератора. В этом случае после сбоя осуществляется вновь запуск метки и оставшейся части магнитных носителей информации на подготовленную соответственно подложку с неиспорченной частью рисунка, т.е. забракование одной из частей не приводит к забракованию всего фотошаблона.

Формула изобретения

Способ изготовления оригинала топологического рисунка большой интегральной схемы, включающий нанесение на прозрачную подложку маскирующей пленки и получение рельефа в маскирующей пленке, содержащего элементы топологического рисунка и реперные знаки, методом фотолитографии с использованием генератора изображения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности взаимного расположения элементов топологического рисунка, при получении рельефа в маскирующей пленке формируют часть топологического рисунка и реперные знаки, после чего на подложку наносят дополнительную маскирующую пленку, прозрачную для видимого света, а затем методом контактной или проекционной фотолитографии в дополнительной маскирующей пленке формируют оставшуюся часть топологического рисунка, при этом совмещение проводят по реперным знакам или по элементам топологического рисунка.