Микролитография: В 2-х ч. Ч. 1: Пер. с англ.— М.: Мир, 1990. — 605 с., ил.
ISBN 5-03-001716-Х
Книга крупного американского специалиста по сути представляет собой энциклопедию, посвященную микролитографии, материалам для полупроводниковой технологии и вспомогательным технологическим операциям.
В 1-й части рассматриваются различные виды резистов, методы их нанесения, сушки, экспонирования, травления, а также процессы рентгеновской, ионно-лучевой, электронно-лучевой и фотолитографии.
Для специалистов по технологии микроэлектроники, студентов старших KVOCOB и аспиоантов соответствующих специальностей.
Предисловие к русскому изданию
Представляемый читателю перевод монографии Уэйна Моро посвящен описанию процессов микролитографии и их применению в микроэлектронной технологии. Технологический маршрут изготовления интегральных схем и полупроводниковых приборов находится в постоянном движении и обновлении. Движущей силой этого обновления, заключающегося во внедрении новых технологических операций взамен старых, является необхо-. димость создания ИС со все меньшими размерами элементов. Если говорить о микролитографии как о совокупности методов формообразования в слоях интегральных схем, то именно ее можно считать ключевой во всей микроэлектронной технологии. Развитие литографии идет по пути как совершенствования традиционных методов оптической микролитографии, так и разработки новых методов, а именно литографии дальнего ультрафиолетового диапазона, электронно-лучевой, ионно-лучевой и рентгеновской микролитографии. Перед автором, поставившим цель написать книгу о современном состоянии микролитографии и путях ее развития, встает трудная задача — каким образом подать огромный по объему материал и совместить полезность книги как для широкого круга инженеров-технологов, работающих в области практической микролитографии, так и для исследователей, разрабатывающих новые методы микролитографии и перспективные микролитографические процессы. Большинство книг, касающихся предмета микролитографии, изданных за последнее время в СССР, решают более локальные задачи. Эти книги можно условно разделить на две группы. Например, книга Я. Таруи «Основы технологии СБИС» («Радио и связь», 1985 г.) предназначена прежде всего для инженерно-технических работников, занятых на производстве, а книги «Электронно-лучевая технология в изготовлении микроэлектронных приборов» под ред. Дж. Брюэра («Радио и связь», 1984 г.) и К. А. Валиева и А. В. Ракова «Физические основы субмикронной литографии в микроэлектронике» («Радио и связь», 1984 г.)—для физиков-технологов, работающих в исследовательских лабораториях.
Книга У. Моро в этом отношении универсальна. Она исключительно полезна студентам — будущим технологам, аспирантам и исследователям, работающим над созданием новых поколений литографического оборудования и процессов литографии, а также технологам-практикам. По широте охвата предмета книга не имеет себе равных.
Особый интерес у читателя вызовет обсуждение идей в области синтеза новых резистных материалов с повышенными чувствительностью, разрешением и надежными маскирующими свойствами, особенно для сухих процессов. Полезным для советского читателя окажется и обсуждение организационно-экономической стороны дела. В книге подвергаются качественному анализу вопросы производительности установок, влияние технологических процессов на выход годных и производственные издержки. Теоретические формулы приводятся, как правило, без вывода, но зато сопровождаются обширным справочным и графическим материалом.
Ряд глав посвящен изложению вопросов, которые ранее вообще не рассматривались в монографиях. Это прежде всего процессы метрологии и контроля, термической обработки, экспозиции многослойных резистных систем и многие другие.
Обширнейшая библиография по каждой главе включает ссылки на работы и патенты вплоть до 1986 и 1987 годов. Особо хотелось бы отметить, что имеются ссылки и на работы советских авторов.
Книга, без сомнения, найдет широкий круг читателей среди студентов, инженеров и исследователей, работающих в области электроники.
Перевод книги выполнен канд. физ.-мат. наук А. Л. Богдановым (гл. 1, 2), В. А. Никитаевым (гл. 3—5, 10—12), С. И. Дол-гаевым (гл. 6, 7), Г. С. Волковым (гл. 8), М. Р. Химеровым (гл. 9), К. Я. Мокроусовым (гл. 13, 14), канд. физ.-мат. наук Д. Ю. Зарословым (гл. 15—17).
К. А. Валиев
Содержание
Предисловие к русскому изданию................5
Предисловие........................8
Глава 1. Введение ....................12
1.1. Производство полупроводниковых приборов........ 12
1.2. Технология и материалы литографии........... 23
1.3. Стоимость литографического процесса и технологическое оборудование ..................... 34
1.4. Структура книги................... 39
Литература ..................... 46
Глава 2. Позитивные фоторезисты...............47
2.1. Введение ......................47
2.2. Диазохиноновые фоторезисты..............53
2.2.1. Основные свойства................ 53
2.2.2. Основные фотохимические свойства и растворимость . . 55
2.2.3. Спектры поглощения............... 59
2.2.4. Смолы для ДХ-резистов............. 61
2.2.5. Механизмы химических превращений в ДХН..... 66
2.3. Срок хранения и контроль качества ДХН......... 72
2.4. Заключительные замечания о ДХН-резистах........ 76
2.5. Экспонирование дальним УФ.............. 78
2.5.1. Оптические системы............... 78
2.5.2. Сенситометрия резистов............. 80
2.5.3. ДУФ-резисты.................. 82
2.6. ПММА и ПМИПК.................. 83
2.6.1. ПММА.................... 83
2.6.2. ПМИПК.................... 92
2.6.3. Заключение.................. 95
2.7. Нитроальдегидные резисты............... 95
2.8. Фотокаталитические позитивные резисты......... 97
2.9. Другие позитивные ДУФ-резисты............ ЮЗ
2.10. Перспективы.................... 104
Литература.....................Юб
Глава 3. Позитивные радиационные резисты...........112
3.1. Введение......................112
3.1.1. Установки экспонирования.............112
3.1.2. Радиационные резисты . .............116
3.1.3. Поглощение излучения высоких энергий.......124
3.1.4. Радиационно-стимулированные химические реакции . . .130
3.2. Рентгеновские позитивные резисты...........138
3.2.1. Основные типы установок экспонирования......138
3.2.2. Рентгеновские позитивные резисты.........142
3.3. Позитивные ионные резисты..............150
3.4. Позитивные электронные резисты............158
' 3.4.1. Установки ЭЛ-экспонирования и технология процесса . . 159
3.4.2. Однокомпонентные позитивные радиационные резисты . . 164
3.4.3. Предварительно сшитый ПММА-резист........177
3.5. Полиолефинсульфоны и другие позитивные электронные резисты 181
3.6. Применение позитивных резистов на практике.......190
3.7. Перспективы....................197
Литература.....................197
Глава 4. Негативные фоторезисты...............208
4.1. Введение......................208
4.1.1. Химические реакции...............208
4.1.2. Экспонирование и контрастность ... j ...... 212
4.1.3. Фоточувствительность компоненты . . . -.......218
4.1.4. Состав промышленных резистов...........220
4.2. Поливинилциннамат.................224
4.3. Резисты с азидными чувствительными компонентами.....236
4.3.1. Азидные компоненты...............236
4.3.2. Фотохимия азидов................239
4.3.3. Резистные системы на основе каучуков и полифенолов . . 244
4.3.4. Фоточувствительность азидокаучуков.........249
4.3.5. Кислородный эффект в азидных резистах.......251
4.4. Прочие фоторезисты, работающие по радикальному механизму 258
4.5. Высокотемпературные негативные фоторезисты.......261
4.6. Фотополимеризация..................263
4.7. Резисты с переносом заряда..............264
4.8. Неорганические резисты................269
4.9. Выводы и перспективы................272
Литература.....................273
Глава 5. Негативные радиационные резисты...........279
5.1. Введение......................279
5.2. Рентгеновские резисты................292
5.3. Ионные резисты...................297
5.4. Электронные резисты.................300
5.4.1. Резисты на основе стирола .
549 Роо,,,.-,.-----
___,. „и ч\,пш>е стирола............302
5.4.2. Резисты на эпоксидной основе...........309
5.4.3. Резисты на аллильной основе...........315
5.4.4. Резисты с переносом заряда ...
? л К TJ----
_......^r,^ir>i и переносом заряда............316
5.4.5. Негативные резисты с кремнием..........317
5.4.6. Другие резисты..................321
5.5. Двухкомпонентные резисты...............322
5.6. Применение негативных электронных резистов.......330
5.7. Перспективы....................333
Литература.....................334
Глава 6. Подготовка поверхности и нанесение резистных пленок . . • 340
6.1. Введение......................341
6.2. Очистка поверхности пластин
6.2.1. Загрязнения и их последствия...........351
6.2.2. Причины и механизмы загрязнения поверхности .... 355
6.2.3. Удаление загрязнений.............. 364
6.2.4. Обнаружение загрязнений на поверхности пластин . . 376
6.3. Хранение очищенных пластин..............381
6.4. Промоторы адгезии..................382
6.5. Физическая химия нанесения покрытий центрифугированием . . 384
6.5.1. Растворители для нанесения покрытий центрифугированием . . •...................390
6.5.2. Практические аспекты нанесения покрытий центрифугированием ....................396
6.6. Другие методы нанесения резистных покрытий.......399
6.6.1. Пленки Ленгмюра — Блоджета...........400
6.6.2. Осаждение из газовой фазы............403
6.7. Измерение толщины резистных покрытий......... 407
6.8. Проколы в резистных пленках.............413
6.8.1. Причины образования проколов..........418
6.8.2. Измерение количества проколов в резистных пленках . . 422
6.8.3. Способы снижения количества проколов в резистных пленках ......................424
6.9. Состояние и перспективы развития методов нанесения резистных покрытий....................426
Литература.....................428
Глава 7. Предэкспозиционная термообработка (сушка) резистных пленок434
7.1. Введение......................434
7.2. Кинетика процессов сушки...............439
7.3. Физические процессы, происходящие при сушке.......450
7.3.1. Остаточные напряжения..............450
7.3.2. Измерение количества оставшегося растворителя в высушенных пленках.................454
7.4. Термообработка позитивных резистов..........456
7.5. Оборудование и технология сушки...........458
7.6. Заключение.....................463
Литература.....................463
Глава 8. Фотолитография . .................466
8.1. Введение......................466
8.2. Основы оптики...................479
8.3. Контактная печать и печать с зазором..........496
8.4. Проекционная печать................. 505
8.5. Совмещение.....................520
8.6. Другие способы экспонирования............526
8.7. Фотошаблоны....................526
8.8. Сенситометрия...................528
8.9. Перспективы развития фотолитографии..........528
Литература.....................530
Глава 9. Радиационное экспонирование.............536
9.1. Введение......................536
9.2. Характеристики электронно-лучевых установок.......541
9.3. Оборудование для ЭЛ-экспонирования..........551
9.4. Взаимодействие электронного луча с резистом.......566
9.4.1. Накопление заряда в резисте ............566
9.4.2. Газовыделение из резистов............567
9.5. Совмещение.....................569
9.6. Эффекты близости..................574
9.7. Радиационные повреждения приборов..........587
9.8. Рентгеновское и ионно-лучевое экспонирование ....... 587
9.8.1. Рентгеновское излучение.............587
9.8.2. Ионные пучки.................591
9.9. Перспективы....................594
Литература.....................595
Цена: 300руб.
