Bilişimden haberleşme ve otomasyon sistemlerine kadar geniş bir yelpazede kullanım alanları bulan yarıiletken endüstrisinde üretilen aygıtların en küçük boyutunu belirlemesi açısından en kritik aşama litografidir. Günümüzde litografi sistemlerindeki gelişim sayesinde günlük hayatımızda kullandığımız yüksek teknolojili aygıtların boyutları küçülmekte, enerji sarfiyatları azalmakta ve çalışma hızları artmaktadır.
Temiz oda standartlarındaki laboratuvarlarda gerçekleştirilmesi litografi işlemi, mor ötesi (UV), derin mor ötesi (DUV), uç mor ötesi (EUV) gibi ışık kaynakları ya da elektron demeti kullanılarak bir maske üzerindeki desenin bir yüzeye (genelde yarıiletken alttaş) aktarılmasıdır. Gelişmiş litografi sistemlerinde dijital maskeler kullanılabilir.
Desenin aktarılacağı yüzey bir dizi temizlik ve kurutma (dehidrasyon) aşamalarından geçtikten sonra ışığa ya da elektron demetine duyarlı bir polimerle (fotorezist) kaplanır. Bu kaplamanın yüzeye iyi tutunması için yüzey geliştirici bir kimyasal ile ön bir kaplama gerekebilir.
Polimer fotorezist kaplama işleminde yüksek homojenite ve tekdüze bir kalınlık elde etmek için yüzeyin yüksek hızlarda döndürülerek merkezkaç kuvvetinden yararlanıldığı “spin coating” tekniği uygulanır. Bu teknik sayesinde polimer ince film ile kaplanan alttaş (wafer), genelde bir ön ısıl işlem sonrasında, üzerinde desen olan fiziksel ya da dijital bir maske yardımıyla ışığa ya da elektron demetine maruz bırakılır.
Daha sonra bir takım özelleşmiş aşındırıcı kimyasallar (developer) kullanılarak maruz bırakılan bölgelerdeki polimer ince film için ıslak aşındırma işlemi yapılır. Sonuçta hedeflenen desen yüzeye aktarılmış olur.
Litografide kullanılan polimer fotorezist malzemeler pozitif ve negatif olarak ikiye ayrılır. Pozitif fotorezistler kullanıldığında aşındırma aşamasında ışık/elektron demetine maruz kalan bölgeler aşınırken, negatif fotorezist kullanıldığında ışık/elektron demetine maruz kalmayan bölgeler aşınır. Aşındırılan bölgelerdeki kalıntıların temizlenmesi için plazma sistemleri (O 2 plazma) kullanılabilir. Litografide hedeflenen yapıyı elde etmek için yukarıda bahsedilen her bir aşama optimize edilmelidir.
Giriş / Kayıt
Bize Danışın