Субтрактивные и аддитивные методы переноса рисунка

Субтрактивный метод переноса рисунка заключается в осаждении пленки, литографическом покрытии ее маскирующим слоем с рисунком и удалении травлением немаскированных участков пленки. При аддитивном методе, или методе взрывного удаления, вначале на подложку наносится литографическая маска, затем на маску и на незащищенные ею участки подложки осаждается пленка, после чего участки пленки, покрывающие маску, удаляются путем селективного растворения маскирующего слоя в подходящем жидком растворителе, так что пленка, покрывающая маску, может быть поднята и удалена с поверхности подложки.

Схема субтрактивного переноса рисунка.

Схема аддитивного переноса рисунка.

Применение субтрактивных методов является предпочтительным для современной технологии СБИС способом переноса рисунка. Аддитивные методы способны обеспечить высокое разрешение, но используются редко.

Разрешение и профили краев элементов
при субтрактивном переносе рисунка

Разрешение, достигаемое в результате процесса травления, является критерием качества переноса рисунка и определяется двумя параметрами. Первый из них - смещение, равное разности горизонтальных размеров рисунка травления d_f и рисунка маски d_m (см. рис. 1). Допуск является мерой статического распределения величин смещения, которая характеризует однородность травления в горизонтальной плоскости.

Рис. 1. Боковой подтрав пленки под маску
на границе маска-пленка.

Процесс травления с нулевым смещением обеспечивает формирование вертикального профиля края элемента, совпадающего с краем маски (см. рис. 2). В этом случае травления в горизонтальном направлении не происходит и рисунок переносится с идеальной точностью, что соответствует экстремальной ситуации идеально анизотропного травления. При равенстве вертикальной и горизонтальной скоростей травления или, выражаясь более точно, когда скорость травления не зависит от направления, к концу процесса формируется профиль края, имеющий контур четверти окружности (см. рис. 2). В этом случае, т.е. при изотропном травлении, смещение равно удвоенной толщине пленки, подвергавшейся травлению.

Рис. 2. Идеальные профили травления для:
а - полностью анизотропного (A_f=1) и
б - изотропного (A_f=0) травления при отсутствии подтрава маски.

Любой профиль края элемента, формируемый к концу травления, который соответствует ситуации, промежуточной между теми, что показаны на рис. 2, образуется вследствие анизотропии скорости травления. Степень анизотропии можно определить как A_f=1-v_l/v_v, где v_l и v_v - горизонтальная и вертикальная скорости травления соответственно. Это же уравнение можно выразить и через параметры элемента, формируемого к концу процесса травления: A_f=1-|B|/2h_f, где B - смещение, а h_f - толщина пленки. Таким образом, для изотропного травления A_f>0, а при 1>=A_f>0 реализуется анизотропное травление.