Конструирование механизмов для осуществления плавных перемещений на расстояния

Конструирование механизмов для осуществления плавных перемещений на расстояния менее 1 мкм представляет особые трудности. В таких прецизионных механизмах обычно возникают автоколебания, проявляющиеся в прерывистом движении ведомого звена приводного механизма при равномерном движении. Эти явления ограничивают возможности осуществления плавных перемещений.

Механизмы совмещения должны отвечать следующим требованиям:

1) возможность осуществлять плавное поступательное перемещение со скоростью в пределах допустимой погрешности совмещения или шаговое перемещение с шагом не более 0,5 допуска на совмещение. Например, при допустимой погрешности совмещения
1 мкм минимальная осуществимая скорость перемещения должна быть около 1 мкм/с или шаговое перемещение не более 0,5 мкм;

2) неравномерность перемещения ведомого звена не должна превышать 10 % при равномерном движении приводного звена;

3) фиксация ведомого звена после прекращения приводного воздействия должна осуществляться со смещением не более 0,1 допустимой погрешности совмещения;

4) должна соблюдаться независимость поступательного перемещения и поворота и независимость прямолинейных перемещений по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Экспонирование производится от источника УФ-света — лампы типа ДРШ-500 (или ДРШ-250). Лампа имеет высокоинтенсивное сосредоточенное светящееся пятно, излучающее спектр (близкий к линейчатому) с пятью основными пиками в диапазоне длин волн от 350 до 600 нм, что перекрывает область наибольшей чувствительности фоторезистов.

Следует отметить, что ртутно-кварцевая лампа ДРШ стабильно работает (в установившемся режиме) через 15 — 20 мин после включения.

Выбор экспозиции осуществляется опытным путем. Зависимость размеров фотоизображения от времени экспозиции можно использовать для устранения некоторых неточностей в размерах критических элементов, имеющихся в фотошаблоне, если эти неточности имеют один и тот же знак.

Использование для экспонирования мощных ртутных ламп вызывает нагрев столика установки совмещения и самого фотошаблона со слоем фоторезиста. Это может привести к возникновению негативного изображения, особенно если экспозиция подобрана неверно и является слишком большой. Например, негативное изображение на слое позитивного резиста образуется под действием побочных реакций, инициируемых нагревом или  большей экспозицией и дающих продукты, не растворимые в щелочном проявителе. Для снижения или даже полного устранения воздействия теплового излучения во время экспонирования в конструкцию световода в установках совмещения вводится ИК-фильтр или отбирается тепловое излучение при отражении потока от лампы зеркалом. Хромированные фотошаблоны имеют недостатки, заключающиеся в паразитном отражении света от хромовой пленки и связанным с ним интерференционным явлением, что затрудняет визуальный контроль через непрозрачные области за совмещением изображения фотошаблона с изображением на подложке.

Эти недостатки можно устранить, если на материал заготовки фотошаблона нанести покрытие, прозрачное в видимой области спектра, неактиничной (нечувствительной) к фоторезисту. Этим требованиям отвечают транспарентные (или цветные) фотошаблоны. Для уменьшения эффектов отражения рекомендуется в качестве масочных покрытий использовать материалы из ряда диэлектриков или полупроводников (моноокись кремния, окислы железа и др.). Покрытия из этих материалов получают в большинстве случаев вакуумным напылением.

Рассматриваемый и широко применяемый в промышленности контактный способ экспонирования, строго говоря, является контактным условно. За счет неровностей поверхностей фотошаблона и экспонируемой подложки между ними практически всегда существует зазор. Так, неровности поверхности фотошаблонов составляют
10
¸ 5 мкм на подложке диаметром 75 ¸ 150 мм.

Размеры элементов на подложке по отношению к размерам на фотошаблоне изменяются в зависимости от величины зазора: на каждые 10 мкм зазора размер элемента изменяется примерно на 0,3 мкм.

При сравнительно больших размерах элементов структуры ИС можно специально создавать зазор между фотошаблоном и подложкой, не вызывая серьезного изменения геометрических размеров элементов (и связанных с ними параметров ИС). Благодаря

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector