Đế là thành phần rất quan trọng trong quá trình quang khắc, trong quá trình quang khắc các đế được phơi sáng và được lặp lại chỉ một lần cho mỗi mặt nạ. Quy trình làm đế cho quang khắc được tiến hành qua các bước cơ bản sau:
Tráng lớp nhạy quang
Đế được tráng có độ dày đồng nhất với một chất lỏng nhạy sáng gọi là chất cảm quang (photo-resist), tốc độ quay được áp dụng cho việc tráng từ 1500 đến 8000 rpm.
Độ dày của lớp tráng nằm trong phạm vi từ 0.5 đến 2 µm. Tuy nhiên độ dày mà chúng ta thường cần là khoảng 5 nm.
Tiếp theo đó đế sẽ được nung để làm khô lớp chất cảm quang. Quá trình này được gọi là sấy sơ bộ (soft baking). Nguyên nhân là sau khi tráng lớp cảm quang lượng dung môi hữu cơ sẽ tăng lên 15% cho nên cần phải loại bỏ chúng bằng việc sấy sơ bộ ở nhiệt độ từ 75 đến 1000C trong khoảng 10 phút. Việc sấy sơ bộ này sẽ giúp đế của chúng ta cải thiện 2 vấn đề sau:
Giảm ứng suất.
[Type text] Trang 28
Phơi sáng
Lớp cảm quang được phơi sáng thông qua mô hình được thiết kế trên mặt nạ với cường độ ánh sáng UV cao. Có 3 phương pháp phơi sáng chính bao gồm: tiếp xúc, phơi sáng gần và chiếu xạ.
Thuận lợi chính của chiếu xạ là các mô hình trên mặt nả được chiếu toàn bộ và khi chiếu lên trên lớp cảm quang thì nó độ phân giải cao.
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ phân giải như sau:
Sự nhiễu xa của ánh sáng khi đi qua các cạnh trên mặt nạ đến đế. Bề mặt đế có độ bằng phẳng không đồng nhất.
Xét về mặt lý thuyết quang khắc bị giới hạn ở chỗ là khó để đạt kích thước nhỏ nhất trong việc đáp ứng các tính năng đặc biệt bởi vì quá trình quang khắc sử dụng nguồn sáng để chiếu xạ có cùng bước sóng. Có 3 phương tiện chiếu xạ chính bao gồm:
Extreme UV (EUV) 10-14nm. Deep UV (DUV) 150-300nm. Near UV (NUV) 350-500nm.
Tuy nhiên để cải thiện những giới hạn của quá trình quang khắc chúng ta sử dụng các phương pháp như: in thạch bản bằng X-ray có bước song ngắn, sử dụng tia electron hay tia ion.
Tráng rữa (Develoment)
Lớp cảm quang âm khi bị chiếu sáng thì những phần bị chiếu sẽ bị cứng lại và không bị ảnh hưởng bởi quá trình ăn mòn. Sự thay đổi của quá trình này cho phép dung dịch tráng rửa được sử dụng ngay sau đó loại bỏ phần lớp cảm quang không bị phơi dưới ánh sáng UV ở trên đế.
Lớp cảm quang dương khi bị chiếu sáng thì những phần bị chiếu sẽ bị phân hủy và bị ảnh hưởng bởi quá trình ăn mòn. Sự thay đổi của quá trình này cho phép dung
[Type text] Trang 29 ánh sáng UV ở trên đế.
Ăn mòn (Etching)
Ăn mòn là quá trình nhằm loại bỏ những vật liệu không cần thiết trên đế.
Sự oxi hóa nhiệt (Thermal oxidation)
Quá trình này hình thành SiO2 bằng việc cho silic tiếp xúc với oxi ở nhiệt độ 9000 C hoặc cao hơn. SiO2 có tác dụng bảo vệ đế và có hoạt tính như một chất cô lặp.
Khắc (Implant)
Quá trình khắc đế được chia làm 2 loại: Khếch tán vá khắc ion.
Khuếch tán: Là quá trình được thực hiện trong lò nung bằng cách cho dòng khí chạy trên đế.
Khắc ion: Là quá trình bắn các ion kích thích như mong muốn vào đế bằng việc sử dụng điện trường. Chú ý chỉ sử dụng một lần với đế.
Sự lắng (Deposition)
Quá trình lắng đọng của đế bao gồm 3 loại: Lắng đọng bằng hơi hóa học,lắng đọng bằng hơi vật lý và expitaxy.
Lắng đọng bằng hơi hóa học (Chemical Vapor Deposition-CVD)
Quá trình này được thực hiện bằng việc chọn tác nhân hóa học để phân tán vào khí mang, đây là dòng khí trên bề mặt chất nền nóng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhiệt từ bề mặt chất nền nóng này sẽ xúc tiến các phản ứng hóa hoc xảy ra giữa tác nhân hóa học và khí mang để hình thành lớp màng mỏng theo mong muốn. Màng mỏng để tạo hợp chất silic bao gồm SiO2 và các kim loại như Al, Au, Ag, Ti, W…
Lắng đọng bằng hơi vật lý (Physical Vapor Deposition-PVD)
Lắng đọng bằng hơi vật lý là sản phẩm của pha hơi ngưng tụ tạo thành bằng phương pháp vật lý, sau đó hơi này lắng đọng lên trên đế tạo thành màng mỏng.
[Type text] Trang 30 Có các phương pháp vật lý sau :
- Bốc bay nhiệt
- Bốc bay chùm tia điện tử - Lắng đọng laser xung - Phún xạ catot cao tần