автореферат диссертации по электронике, 05.27.07, диссертация на тему:Разработка перспективных методов литографии для получения рисунка на внутренней поверхности дефлектрона

/

с.

<55- На правах рукописи

с© ^

Тупик Виктор Анатольевич

РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ЛИТОГРАФИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РИСУНКА НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

ДЕФЛЕКТРОНА

Специальность: 05.27.07 - Оборудование производства электронной

техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой сгспр кандидата технических наук

Работа выполнена в Санкт -Петербургском государственном элек'фотехническом университете

Научый руководитель -

докгор технических наук, профессор Мироненко И.Г.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Попов В.Ф.

кандидат технических наук Суслов Г.П.

Ведущая организация - Научно-исследовательский институт системотехники (холдинговая компания «Ленинец»)

Защита состоится _199«! г. в /У часов на заседании

диссертационного совета К 063.36.10 Санкт-Петербургского государственно« электротехнического университета по адресу: 197376, С. - Петербург, ул. про() Попова, д. 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Применяемые в большинстве электроннолучевых отклоняющих систем электромагнитные системы отклонения и фокусировки луча имеют ряд недостатков по сравнению с электростатическими системами отклонения и фокусировки луча (так называемые дефлекгроны и их аналога). Технология производства дефлектронов включает в себя получение тонкопленочного покрытия на внутренней стороне стеклянного цилиндра (являющегося основой будущего прибора) и создание рисунка, соответствующего управляющим электростатическим пластинам. Поскольку имеется четкая тенденция к уменьшению размеров таких приборов, то появляются значительные технологические трудности, связанные с получением подобных рисунков. Наиболее распространенный сейчас метод - фотолитография - имеет ограничения, связанные с необходимостью размещения внутри дефлектрона источника ультрафиолетового излучения и фотошаблона. Аналогичные трудности возникают и при использовании электроискровых методов обработки. Разработка альтернативных технологических процессов является весьма своевременной и актуальной.

Целью работы стала разработка методов прецизионной литографии на внутренней поверхности цилиндрической подложки, позволяющих повысить (по сравнению с применяемой фотолитографией) разрешающую способность, повысить процент выхода годных приборов, создать предпосылки для повышения производительности и организации замкнутых технологических циклов.

В соответствии с указанной целью решались следующие задачи:

- определение технологических параметров для лазерной безрезистной литографии на основе анализа термического воздействия на подложку импульсов лазерного излучения при различных частотах следования;

- разработка технологической установки лазерной обработки пленочных узлов на цилиндрических подложках;

- анализ процессов взаимодействия рентгеновского излучения с резистом и подложкой для определения основных параметров, влияющих на разрешающую способность процесса рентгеновского экспонирования;

- разработка источника рентгеновского излучения и изготовление экспериментального макета для отработки процесса рентгеновского эскпонирования па плоских подложках;

- разработка и изготовление рентгеновского шаблона для экспериментов на плоских подложках;

разработка методики и исследование спектров поглощения рентгеновского излучения в резистной пленке и определение рент1 енолитографических характеристик наиболее распространенных рентгенорезистов;

- разработка метода нанесения резиста на внутреннюю поверхность цилиндрической подложки;

.- разработка методики и исследование ионной и плазменной стойкости получаемых рентгеновским экспонированием защитных рельефов;

- разработка устройства для рентгеновской литографии, позволяющего получать рисунок на внутренней поверхности цилиндрической подложки;

- разработка метода неразрушающего контроля микрорисунка на внутренней поверхности цилиндрической подложки.

В работе получены следующие научные результаты:

1. Разработан метод расчета температурного поля в подложке при обратном испарении пленки серией лазерных импульсов при наложении двух последовательных импульсов.

2. Обнаружена и исследована зависимость разрешающей способности процесса рентгенолитографии от длины волны излучения и материала подложки.

3. Разработана методика и исследованы спектры поглощения наиболее часто применяемых рентгенорезистов.

4. Разработана методика и исследована ионная и плазменная стойкость для ряда рентгенорезистов.

Практическая ценность.

1. Предложены оригинальные способы и устройства для проведения процесса лазерной безрезистной литографии для изготовления узлов отклонения электронного луча, уменьшающие дефектность приборов и повышающие ; разрешающую способность процесса по сравнению с фотолитографией, приведены отработанные технологические параметры испарения металлических пленок на стеклянных подложках.

2. Разработан источник рентгеновского излучения на основе пушки Пирса, разработан метод изготовления рентгеношаблонов; на их основе отработаны методики и проведены исследования спектров поглощения резистами рентгеновского экспонирующего излучения.

3. Разработан оригинальный способ нанесения слоя резисга на внутреннюю поверхность цилиндрической подложки с заданной неравномерностью.

4. Разработана опытная установка для получения рисунка на внугреннеп поверхности цилиндрической подложки на основе процесса рентгеновской литографии.

5. Разработана оригинальная установка контроля и коррекции микрорисунка на внутренней поверхности цилиндрической подложки.

6. Для ряда структур пленка-подложка установлены оптимальные соотношения технологических параметров рентгенолитографнн с точки зрения разрешающей способности и производительности.

Основные научные положении, выносимые на защиту;,

1. Оптимальный режим лазерной безрезистной литографии на криволинейной прозрачной поверхности достигается при совокупное™ параметров, связывающих коэффициент пропускания подложки, длину волны, мощность, длительность импульса и частоту следования обрабатывающего лазерного излучения и скорость перемещения потока излучения по поверхности образца;

1. Влияние материала подложки на разрешающую способность рентгеновского экспонирования возрастает с ростом атомного номера вещества подложки в обратно-пропорциональной зависимости от длины волны экспонирующего излучения в диапазоне 0,14-1,5 нм. Разрешающая способность процесса рентгенолучевого экспонирования, определяемая вкладом фото и оже электронов подложки, лежит в области 50-60 нм для более длинных волн (порядка 0,8 нм) и в области 100 нм для более коротких волн (порядка 0,4 нм);

3. Применение оптимального диапазона рентгеновского излучения, лежащего в интервале 0,8-1,4 нм, позволяет реализовать способ твердотельной рентгеновской литографии на цилиндрических подложках.

Апробация работы. Основные результаты, выводы и рекомендации работы докладывались на X Российском симпозиуме по растровой электронной микроскопии РЭМ-97 (г. Черноголовка, июнь 1997 г.); на 10 международном семинаре по вопросам электронной, ионной и вакуумной технологии " VEIT - 97" ^ г. Варна - Болгария, 22 - 29 сентября 1997 г.), конференциях ППС СПбГЭТУ 1989-1997 гг.

_Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 печатные работы, в

том числе 1 работа в сборнике «Известия высших учебных заведений России» «Радиоэлектроника» и 3 работы в трудах конференций.

Структура я объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 79 наименований, и одного приложения. Основная часть работы изложена на 84 страницах машинописного текста. В работе представлено 43 рисунка и 16 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана краткая характеристика электростатического узла отклонения электронного луча - дефлектрона, указаны перспекгивы его использования. Сформулированы цель и задачи диссертационной работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе " Проблемы получения микрорисунка на криволинейных поверхностях" приведено описание отклоняющих систем электронного луча на основе дефлектрона, показаны его преимущества по сравнению с электродинамическими системами управления и электростатическими системами с двумя парами плоскопараллельных пластин. Требуемая однородность электрического поля внутри дефлектрона достигается за счет специального распределения потенциала на внутренней поверхности цилиндра. Для того, чтобы поле внутри цилиндра было однородным, на его

поверхности потенциал должен быть распределен по закону V = cos©,

где О - угол в цилиндрической системе координат, К0- максимальное значение потенциала, V - потенциал в точке с координатами R, 0, R - радиус цилиндра. Применяют различные способы разделения проводящей пленки на внутренней поверхности цилиндра, из которых наибольшее распространение по:1учили растровые дефлекгроны Шлезингера. Указанное распределение потенциала в таком дефлектроне реализуется па немнороп длине - периоде. На основе анализа распределения пер'ык;иьисю и горизонтального отклоняющих электрических полей в дсфлсюроце н литературе приводятся сведении о технологических допусках на ферму и размеры электродов дефлектрона, ис вносящих существенных увеличении неоднородности отклоняющего поля

Проведен анализ современного состояния технологии производства дефлектронов. Для получения требуемой конфигурации электродов на внутренней поверхности дефлектрона традиционно используется фотолитография. Указаны проблемы, которые существуют при таком способе производства дефлектронов. Необходимость размещения фотошаблона и источника излучения внутри дефлектрона ограничивав уменьшение размеров дефлектрона. По фотолитографической технологии приборы с межэлектродным зазором менее 100 мкм не изготавливаются.

Анализ использования в качестве инструмента формирования рисунка лазерного зонда для испарения пленочного покрытия показывает, что в пленке хрома толщиной 0,04 мкм на стеклянной подложке можно получить линию шириной 0,7 мкм при длине около 5 см с неравномерностью края 0,1 мкм. Такой способ создания рисунка относится к индивидуальной технологии. Применение импульсного лазерного излучения заставляет искать оптимальное соотношение между энергетическими параметрами луча, скоростью обработки и бездефектностью получаемых изделии. Ставится задача решить нестационарную осесимметричную задачу определения температуры в подложке при нагреве ее серией лазерных импульсов с пятном круглой формы и определить значение частоты импульсов, не приводящих к перегреву и разрушению подложки.

Дальнейшее повышение производительности процесса и разрешающей способности может быть связано с переходом к групповой технологии обработки - рентгеновской литографии, использующей диапазон длин волн 0,1 - 100 нм. Для решения вопроса о возможности применения рентгенолитографии для изготовления дефлектронов необходимо провести теоретический анализ процесса взаимодействия рентгеновского излучения с резистом и подложкой, определить основные параметры, влияющие на разрешающую способность и производительность процесса рентгеновского экспонирования. Получение даже исключительно качественного изображения на резисте не является самоцелью, так как конечным результатом литографического процесса является получение поверхностной или объемной конфигурации на тонкой пленке или подложке. В традиционной литографической технологии для проявления экспонированных резистов обычно используется химическое травлент1 в соответствующем растворителе. Недостаток этого метода состоит в том, что стравливание происходит не только по глубине, но и в поперечном направлении. В результате стенки резистивной маски имеют наклонный профиль, что может приводить к искажению рисунка. Одним из возможных

путей решения такой проблемы может стать применение качественных резистов, допускающих использование высокоизбирагельных по направлению стравливания «сухих» методов обработки: плазменного травления, реактивного ионного травления и ионно-лучевого травления.

Ко второй главе «Исследование процесса испарения пленки на внутренней поверхности цилиндра серией лазерных импульсов» приводится решение задачи нестационарного нагрева полуограниченного тела поверхностным источником тепла с произвольным осесимметричныы распределением мощности по радиусу и произвольной зависимостью от времени и внутренним источником тепла, расположенным на вертикальной оси X, с теми же радиальными и временной характеристиками. Для технологических лазеров длительность импульса составляет более 10"8с, в этом случае, как известно, можно считать, что в тонкой металлической пленке действует тепловой источник, повторяющий по времени источник излучения. Допущение полуограниченного тела принято исходя из того, что при испарении с поверхности подложки пленки лазерными импульсами длительностью порядка 1 мс в подложке образуется прогретый слой глубиной несколько десятков микрометров, диаметр пятна лазерного зонда на поверхности испаряемой пленки (около 100 мкм) много меньше диаметра цилиндра ( 10 - 15 мм при толщине стекла около 1 мм). Для решения тепловой задачи последовательно применяем преобразование Лапласа по времени и преобразование Ханкеля на основе цилиндрических функций Бесселя первого рода по радиусу. Обработка пленки на внутренней поверхности стеклянного цилиндра велась серией лазерных импульсов прямоугольной формы по времени и распределением мощности по сечению пятна по гауссовому закону. Получена система уравнений, дающая точное описание температурного поля в подложке при воздействии описанных выше импульсов:

т / Уа^Лгр2 '~}т° ехр(-г2 /4аг) ехр(-г2 /(г02 + 4аг)) ^

Л» ('.*.') = —, /— I -т=--—2—-—:-</г,

Лул" { л/г (г0-+4лг)-

если ■ тТ„ < / < шТ0 + /„;

т{ ' 7° е*р(-гг/Лат) ехр(-г: / (г„г +4«г)) Т„(г,г,0 = —. г I---т=---—2—---с!г,

если -I > мТ0 + 10

где 1и- длительность импульса; 70 - период следования импульсов; ш -целые числа (0,1,2,...); (/- единичная ступенчатая функция, г(1- радиус, на

котором плотность мощности уменьшается в е раз, qo - амплитуда плотности мощности падающего излучения.

Испарение пленки приводит к изменению коэффициента отражения излучения от поверхности, для описания источника тепла необходимо вводить зависимость характеристик материала от температуры; точное решение поставленной тепловой задачи для источника вида ц(гХ,7) с помощью существующего математического аппарата найти, по-видимому, невозможно. Проведена замена источника вида ц(г,1,Т) суммой 3 более простых источников д(г,1). Для замены источников тепла проведен расчет распределения темрературы в подложках из электровакуумных стекол, имеющих теплопроводность X в среднем 0,01 Вт/(см К), температуропроводность а в среднем 0,005 см2 /с. Толщина пленки хрома на поверхности составляет 0,2 - 0,3 мкм, коэффициент отражения излучения с длиной волны 1,06 мкм для хрома А=0,5, диаметр пятна излучения 50 мкм. Исследованы длительности импульса 0,1-2,0 мкс при частотах следования 4,5 - 20 кГц, что характерно для технологических лазеров.. Анализ расчетных характеристик показывает, что граничная температура 2500 °С достигается в точке 0,2г0 через время 0,14/о , в точке 0,3г0 через 0,16/0, в точке 0,4л-., через 0,18/г,, здесь г0 ■ радиус пятна лазерного зонда на пленке металла, и - длительность импульса излучения. Па основе анализа полученных данных были сделаны следующие выводы:

1. При испарении пленки одиночными импульсами глубина проплавленного слоя увеличивается с ростом длительности импульса от 0,5 мкм для 0,1 мкс до 2,0 мкм для 2,0 мкс.

2. При наложении температурных полей двух импульсов при уменьшении периода импульсов глубина проплавления в пределе увеличивается в 2-2,5 раза.

3. Увеличение глубины проплавления с уменьшением периода имлульсоя надо учитывать при периодах порядка То< 200/а, что для /о =0,1 мкс дает То= 20 мкс (частота 50 кГц), для 2,0 мкс период составляет 400 мкс (частота 2,5 кГц).

Таким образом, по результатам теоретических расчетов установлено, что при лазерном испарении пленок на поверхности подложек из электровакуумных сгекол прогрев объема, в котором наиболее вероятно появление дефектов структуры, наступает для импульсов длительности 1,0 мкс и более, при этом для импульсов 1,0 мкс граничный период составляет менее 40+60 мкс (частота выше 18+25 к! ц), для импульсов 2,0 мкс период менее 300+500 мкс (частота более 2+3 кГц).

Для опытной технологической установки был выбран твердотельный импульсный лазер на алюмоитгриевом гранате (АИГ) с примесью трехвалентных ионов неодима. Этот лазер имеет длину волны 1,06 мкм, меньшую стабильность излучения по сравнению с лазером на азоте, в то же время обладает большей энергией в импульсе, большей частотой импульсов ( от 5 до 50 кГц при акустооптической модуляции добротности). Опыт показал более высокую отказоустойчивость лазеров на АИГ по сравнению с азотными. Эксперименты, показали, что существует оптимальная скорость перемещения потока излучения (мм/с), описываемая выражением У=(0,0015-гО,3)ВР, где Б - диаметр пятна излучения лазера, мкм, Р - частота следования импульсов, кГц. На внутреннюю поверхность трубки длиной 85 мм. диаметром 18 мм из полированного электровакуумного стекла марки С-52-2 наносили слой металлизации хрома толщиной 0,1-0,2 мкм. Затем с внешней стороны облучали лазерным излучением с длиной волны 1,06 мкм плотностью мощности 106Вт/см:, длительностью импульса 2 мке, частотой следования импульсов 5 кГц и скоростью перемещения луча 4 мм/с. Диаметр пятна на поверхности слоя металлизации составил 60 мкм. Качество получаемой топологии было удовлетворительным (наблюдались искажения топологии с относительным изменением ширины зазора не более 35% без следов термического повреждения подложки).

В третьей главе «Анализ процесса взаимодействия рентгеновского излучения с системой резист-подложка» приводится разработка модели экспонирования рентгенорезиста за счет поглощения энергии рентгеновского излучения через генерацию фото- и оже-электронов в подложке и шаблоне и рассеяния этими электронами энергии в резисте. Величина дополнительной экспозиции резиста за счет фото- и оже-электронов, вылетевших из подложки, зависит от длины волны падающего рентгеновского излучения, материала подложки, состава и структуры резиста. Для определения энергетических потерь фото- и оже-электронов используем закон энергетических потерь Бете - Блоха, выведенный в предположении о непрерывном и монотонном характере потерь эиергии заряженной частицей по мере ее проникновения вглубь твердого тела. Плотность, потока энергии, переносимой фото и оже-электронами подложки через единицу площади на глубине .V в резисте определится следующим интегральным выражением:

где потери энергии электронами, обладающими начальной кинетической энергией Е, будут определяться в зависимости от номера и массы атомов материала подложки 2 и А, плотности подложки р,у - среднего потенциала ионизации атомов:

подложки.

По разработанной модели численными методами проведены расчеты для длин волн 0,83 и 0,41 нм для рентгенорезиста на кремниевой и золотой подложках и показано значительное, по сравнению с кремниевой, влияние золотой подложки на экспонирование резиста при использовании А1Ка излучения. При использовании А^ - излучения влияние Аи подложки по-прежнему велико, однако возрастает и влияние подложки, что связано с генерацией помимо фото- также и оже-электронов, которые дают существенный вклад в экспозицию. Экспериментальные исследования влияния материала подложки на процесс экспонирования негативного рентгенорезиста были проведены на установке ДРС-2М с использованием А1Ка - и AgL - излучений. Резист толщиной от 0,2 до 0,6 мкм наносился на кремниевую подложку с напыленными подслоями Аи толщиной 1мкм. Влияние фото- и оже-электронов определялось из характеристических кривых, выражающих зависимость толщины заполимеризованной части пленки резиста от дозы облучения. Для тонких пленок резиста наблюдается более сильное влияние фото и оже-электронов. Эффективная длина пробега фото и оже-электронов, на которой они оказывают влияние на полимеризацию рснггенорезиста, составляет примерно 55 нм для А1К(х -излучения. А так как механизм воздействия на резист электронов,

с/Е

2х -е* N2

¿х [£2-р(1-х0/*)/6-10 6Л]5'7 + *

х Ли

Проводится интегрирование по пути электронов в подложке и резнете, суммирование по всем электронам, выбитым с и орбиталей толстой

возникающих непосредственно в пленке резиста, и электронов, вылетающих из подложки, одинаков, то можно заключить, что разрешающая способность процесса экспонирования рентгенорезиста дчя А1Ка излучения составляет 50 - 60 нм. При этом заметно различие толщины заполимеризованной пленки резиста для кремниевой и золотой подложек. При использовании излучения с Х.=0,41 нм (А£Ь - линия) различие влияния подложек значительно уменьшается, поскольку возрастает генерация оже-электронов из кремниевой подложки. Влияние электронов подложки можно наблюдать только с толщины резиста Ь= 100 нм; из этого можно заключить, что эффективная длина пробега электронов подложки, а вместе с тем и разрешающая способность процесса рентгенолучевого экспонирования при использовании А§Ь - излучения лежит в области примерна 100 нм. В четвертой главе «Разработка оборудования, методик и проведение экспериментальных исследований по рентгенолучевому экспонированию» проводится обоснование выбора в качестве лабораторного источника рентгеновского излучения рентгеновской трубки и проводится расчет ее параметров, необходимых для исследования литографических характеристик наиболее типичных рентгенорезистов. В качестве базовой конструкции выбрана электронная пушка Пирса. С целью улучшения токопрохождения за счет уменьшения поперечного сечения пучка в области ограничивающих диафрагм были проведены непринципиальные изменения геометрии электронной пушки. Показано наличие оптимального радиуса кривизны поверхности управляющего электрода. Был изготовлен технологический макет, содержащий кроме источника электронов водоохлаждаемый анод со сменными мишенями, позволяющий без разеакуумирования производить экспонирование попеременно от четырех мишеней.

Существующая в настоящее время информация о таких важных параметрах рентгеновских резистов, как коэффициенты поглощения, критическая доза полимеризации или деструкции, контрастность, разрешающая способность и зависимость скорости проявления от дозы экспонирования носит отрывочный характер и является далеко не полной. Кроме того, зависимость коэффициента поглощения рентгеновского излучения от энергии квантов "(длины волны) является составной частью теоретической модели рассеяния фото- и оже-электронами энергии в резнете. Поэтому представляется целесообразным в качестве определяющего параметра пользоваться спектральной зависимостью коэффициента поглощения, определяющей способность материала

резистной пленки запасать энергию в процессе экспонирования. Косвенным образом спектральный ход коэффициента поглощения определяет чувствительность резиста к рентгеновскому излучения. Была разработана методика измерения коэффициентов поглощения рентгеновских резистов. Измерения проводились на отдельных монохроматических линиях. Для учета ошибок из-за наличия немонохроматического фона измерялись интенсивность линии и фон до и после экспонируемого образца. По

результатам измерений определялась величина ¡.¡-х - 1м--—, где /I -

линейный коэффициент поглощения, х - толщина поглотителя, ./„ и ./1н, -интенсивность в максимуме и величина фона монохроматической линии излучения, падающего на поглотитель, J \\ J<s> - аналогичные величины излучения, проходящего через поглотитель. Приведены эксперимента^ные данные по коэффициентам поглощения следующих рентгенорезистов: СМИ, ЭП-1, -2, ЭЛН-24, ЭН-6, ИСМ, ИП, ПММА, ЭРП-7, а также полиимида, часто используемого в качестве несущей основы при изготовлении рентгеношаблонов. Построены графики зависимости времени экспонирования ПММА при облучении через маски с различными подложками (81, полиимид, Ве, БЮз, 5Ь№). Минимумы всех кривых лежат приблизительно в одной области 0,5 - 1 нм. Меньших времен экспонирования можно достичь в системах с подложками из 51, БЮ: и полиимида. Приведены зависимости контрастности маски от длины волны излучения. Вначале контрастность быстро увеличивается с ростом длины волны, в области 3 - 5 нм скорость нарастания снижается из-за усиления поглощения в подложке. Тонкие маскирующие покрытия порядка 0,2 - 0,5 мкм обеспечивают вполне приемлемый контраст маски порядка нескольких единиц и выше во всем рассматриваемом спектральном интервале. Однако следует отметить, что в реальной рентгенолитографической системе контрастность маски должна быть несколько ниже рассчитанного значения из-за влияния коротковолновой составляющей тормозного излучения, генерируемого источником рентгеновского излучения.

Одним из главных критериев при оценке оптимальных условий экспонирования резиста является время экспонирования, которое сильно зависит от длины волны используемого излучения. Использовался диапазон длин волн 0,1-5 нм. В качестве рентгеновского резиста выбрали ПММА, как наиболее отработанный и распространенный.

Линейные коэффициенты поглощения р. материалов подложки. Ли поглотителя и ПММА были рассчитаны по массовым коэффициентам

ш>| 'кипения из таблиц Хенке, используя свойство аддитивности щилошения рентгеновского излучения. Для ПММА рассчитанная таким образом спектральная зависимость линейного коэффициента поглощения с хорошей точностью (10 - 15%) совпадает с экспериментальными результатами, что позволяет считать расчетные значения коэффициентов поглощения достаточно надежными.

Вначале время экспозиции ( быстро уменьшается, достигает минимума, а затем увеличивается с уменьшающейся скоростью возрастания. Большие значения времени экспонирования в области коротких длин волн объясняются небольшой скоростью запасания дозы вследствие малости коэффициента поглощения резиста в этой области, которая оказывается малоприемлемой, несмотря на то, что Интенсивность излучения и пропускание подложки маски здесь значительны. Большие значения / в области 3 - 5 им обуслбвлены малой интенсивностью излучения и малым пропусканием подложки. Интервал изменения времени экспонирования равен примерно 102 - 1010 сек. Область практически приемлемого времени экспонирования 102 - 104 сек., она в основном и определяет искомый спектральный интервал:

Выбор оптимальной длины волны излучения определяется не только требованием минимума времени экспонирования. На выбор рабочего спектрального интервала оказывают влияние также требования к контрастности получаемых изображений маски и разрешению, сдвигая этот интервал в пределах допустимого времени экспонирования в сторону больших длин волн. Поэтому перспективными являются длины волн 0,834 и 1,33 нм.

В пятой главе «Исследование применимого рентгеновской литографии для производства дефлектронов» показана принципиальная возможность применения рентгеновской литографии для производства дефлектронов. На внутреннюю поверхность цилиндра равномерный слой резиста наносится методом вытягивания из ванны с резистом с постоянной скоростью,

определяемой эмпирическим соотношением: V =--——, где Ь - длина

цилиндра, мм; О - внутренний диаметр цилиндра, мм; И - заданная толщина наносимого слоя резиста, мм; р - вязкость раствора резиста, сСт; а и Р -эмпирические коэффициенты, а = 80 мм-с для цилиндра с О = 5,5 - 30 мм;

1А сСт/мм для резиста с вязкостью 2-6 сСт.

На внутреннюю поверхность стеклянного цилиндра с внутренним лиаметроч 15 мм и толщиной стенки 0,7 мм из стекла марки С-52 наносим

слой вольфрама толщиной 300 нм и слой негативного электроноре шс 1а ЭЛН-24 толщиной 300 нм. На внешней поверхности располагаем маску т стекла С-52 с рисунком, выполненным в слое W толщиной 1,5 мкм. В качестве источника рентгеновского излучения использовали рентгеновскую трубку 0,4 БПМ2-120 с ускоряющим напряжением 15 кВ. Для получения рисунка высокой точности между источником и изделием устанавливаем щелевую диафрагму, позволяющую варьировать ширину экспонируемого участка поверхности.

При этом ширину Ь щели диафрагмы выбираем в соответствии с полученной нами в результате экспериментов эмпирической формулой £ = £№/!(%), а угол Ф вычисляют в соответствии с эмпирической формулой АГ = [25'ш(Ф/2)]/Ф, где 0,97 < К< 1; Э - внутренний диаметр изделия; Ф - центральный угол, соответствующий дуге окружности экспонируемой части поверхности изделия, рад. В качестве допустимого был выбран коэффициент искажения 0,97, и ширина щели диафрагмы получена равной 6,1 мм. При экспонировании внутри цилиндра устанавливался цилиндрический электрод диаметром 3 мм, на который подавался положительный потенциал 1 кВ. В такой системе жесткое рентгеновское излучение, проходя через маску, взаимодействует с металлическим слоем на внутренней поверхности изделия, образуя фотоэлектроны, которые ускоряются за счет потенциала введенного внутрь цилиндра электрода и обеспечивают экспонирование резиста. Этот процесс мы назвали твердотельной литографией. Время экспонирования составило 4,5 мин., и качество полученного изображения соответствовало ожидаемому.

Для осуществления контроля и ретуши дефектов на внутренней поверхности дефлектрона генерируют пучок электронов и сканируют им гю внешней поверхности вращающегося вокруг своей оси дефлектрона. Возникающее в стенке дефлектрона катодолюминесцентное излучение КЛ) через разрыв в слое металлизации попадает через световод в })отоэлектронный умножитель (ФЭУ). Скачок интенсивности прошедшего :квэзь сгенк\' КЛ излучения } называет на наличие дефекта в слое

I ¡о этому сигналу управляющие импульсы останавливают перемещение 1ефлектрона и открывают систему напуска газа. Затем мощность зонда величивается, в результате чего участок дефекта нагревается до смпературы 260-320"С, что приводит к пиролитнческому росту пленки

вольфрама на дефектном участке. По мере роста пленки интенсивность КЛ излучения падает, и когда сигнал с ФЭУ достигнет опорного значения, возобновляется вращение дефлектрона и перемещение электронного зонда, мощность которого снижают до исходного значения. Использование РЭМ позволяет повысить разрешение, т.е. выявлять мелкие поры, недоступные обычной оптике. Регистрация КЛ излучения, возбуждаемого электронным пучком, позволяет исключить ошибки контроля, связанные с рассеянием света на поверхности дефлектрона, а возможность быстрой перестройки энергетических параметров электронного пучка в пределах 3-4 порядков обеспечивает возможность устранения выявленных дефектов. При нагреве дефектного участка до 260-320° С карбонил вольфрама разлагается и металлический вольфрам, осаждаясь на поверхности, закрывает поры и проколы металлизации. Верхняя граница этого диапазона температур определяется тем, что при более высоких температурах мало изменяется скорость осаждения XV, а пленка становится рыхлой, кроме того возможно разрушение стекла и отслаивание пленки из-за разности ТКР стекла и металла.

Проведено исследование стойкости резистов ЭЛН-24, ЭЛН-200 и ЭЛН-216 к процессам ионного и плазменного травления. Исследованию подвергались образцы пленок резиста после бомбардировки ионами аргона с энергией 6 кэВ. Выбор ионов аргона обусловлен его химической инертностью и достаточно большой массой частиц, чтобы наблюдать сильную модификацию исходного вешества. Выбор величины плотности тока ионного пучка 4 м к А/см2 обусловлен тем,'что при разогреве резиста выше 200° С начинается нежелательный процесс деструкции резиста, поэтому увеличение плотности ионного тока нецелесообразно. При энергии ионов 6 кэВ и дозе облучения ЗхЮ16 ион/см2 величина стравленного слоя для резиста ЭЛН-216 составляла 0,14 мкм, а для ЭЛН-200 0,08 мкм. Остаточный слой резиста представлял собой губчатую поверхность. При увеличении дозы облучения до 1,5x1017 ион/см2 остаточная толщина пленки резиста почти не изменяется, но видоизменяется ее поверхность, которая становится "графитоподобной". Данное состояние поверхности можно объяснить тем, что при указанной дозе облучения практически закончено удаление низкомолекулярных фрагментов и боковых групп молекул, содержащих связи С-О, С.-О и С-Н, вследствие чего продолжается сшивка полимерных фрагментов с образованием сетчатой структуры и уплотняются углеродные цепи. Установлено, что целостность резистной пленки при ионном травлении сохраняется вплон< до значений энергии

травящих пучков, не приводящих к процессу газообразования в глубине резисгной пленки.

Для тех же резистов проведены исследования скорости плазменного травления. Исследование плазмостойкости негативных резистов ЭЛ11-200 и ЭЛН-216 проводились на установке 08ПХО-100Т-004, в основе работы которой лежит метод возбуждения молекул реакционной смеси газов высокочастотной энергией - плазменного разряда с рабочей частотой 5,28 МГц. В качестве технологических газов использовалась смесь азота и кислорода. При увеличении концентрации кислорода с 3 до 10% скорость травления резистов увеличивалась примерно в два раза. Одним из недостатков плазменного травления является малый коэффициент глективности процесса, вследствии чего толщина защитного рельефа должна быть 1,5-2 раза больше , чем необходимая глубина травления материала подложки, что снижает разрешающую способность процесса. Проведены исследования по сенситометрии сухого резиста Винил-Т» при облучении различными ионами. Для сухого резиста наблюдаются закономерности, присущие вязким резистам, т.е. с применением для обработки более тяжелых ионов чувствительность и контраст резиста увеличиваются. Определены пороговые и критические дозы облучения и контраст резиста Винил-Т» для различной энергии ионов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В диссертационной работе теоретически и экспериментально доказана возможность применения лазерной безрезистной литографии на основе испарения металлической пленки серией лазерных импульсов сквозь стеклянную подложку без повреждения подложки.

2. Разработана теоретическая модель поглощения энергии г рентгенорезисте за счет фото- и оже-электронов подложки, генерируемых рентгеновским излучением и показано влияние подложки и длины волны излучения на предел разрешения литографии.

3. Разработан и изготовлен источник рентгеновского излучения и с помощью макета на его основе проведены детальные исследования основных литографических характеристик рентгенорезистов.

4. На основе анализа полученных экспериментальных данных показана прчшшпнальиая возможность изготовления дефлектрона с помощью

реипеновской литографии, разработан макет для контроля металлизации на »нугренней поверхности стеклянного цилиндра.

5. Исследована ионная и плазменная стойкость получаемых рениенорезистных масок, что может служить основой для дальнейшего повышения разрешающей способности изготавливаемых приборов на основе применения высокоизбирательных методов травления (ионное, плазменное).

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Марголин В.И., Тупик В.А. Исследование литографических характеристик электроно- и рентгенорезнстов, // Радиоэлектроника. - 1998, Вып. 1.-с. 82-85.

2. Вольпяс В.А., Марголин В.И., Петров П.К., Тупик В.А. Исследование коэффициентов поглощения рентгенорезнстов. // Тезисы докладов X Российского симпозиума по растровой элекфонной микроскопии РЭМ-97, Черноголовка, 1997, с. 129.

3. Марголин В.И., Петров П.К., Тупик В.А. Исследование эффекта близости и методик егр компенсации. // Тезисы докладов X Российского симпозиума по растровой электронной микроскопии РЭМ-97, Черноголовка, 1997, С.137.

4. Margolin V.l., Toupik V.A. Study of ion and plasma etching of the resists for microlithography.// X International School on Vacuum, Electron and Ion Technologies VEIT-97,22-27 September 1997, Varna, Bulgaria, p.78.

, и С!- л /\ - ,г....... 9

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

им. В. И. Ульянова (Ленина)

На правах рукописи

Тупик Виктор Анатольевич

РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ЛИТОГРАФИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РИСУНКА НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

ДЕФЛЕКТРОНА

05 27 07

Оборудование производства электронной техники

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - д.т.н., профессор Мироненко И.Г.

Санкт-Петербург -1998

Оглавление

Введение_ 4

Глава 1. Проблемы получения микрорисунка на криволинейных поверхностях_ 8

1.1. Отклоняющие системы на основе дефлектрона_8

1.2. Методы получения микрорисунка на внутренних поверхностях тел, имеющих криволинейную поверхность_ 15

1.3. Лазерная обработка пленок на криволинейных поверхностях_ 18

1.4. Субмикронные методы получения рисунка_25

Глава 2. Исследование процесса испарения пленки на внутренней поверхности цилиндра серией лазерных импульсов_34

2.1. Разработка математической модели теплового поля в подложке

при нагреве серией лазерных импульсов_34

2.2. Применение лазерной литографии для изготовления дефлектрона_44

Глава 3 . Анализ процесса взаимодеиствия рентгеновского излучения с системой резист-подложка_49

3.1. Анализ влияния фото- и оже-электронов на процесс экспонирования в рентгенолитографии_50

3.2. Экспериментальное определение влияния фото- и оже- электронов на

разрешающую способность рентгенолитографии_57

Глава 4. Разработка оборудования, методик и проведение

экспериментальных исследовании по рентгенолучевому экспонированию_61

4.1. Выбор параметров источника рентгеновского излучения_61

4.2. Расчет и конструирование электронной пушки_67

4.3. Разработка и изготовление рентгеношаблона_81

4.4. Исследование коэффициентов поглощения рентгеновских резистов_83

4.5. Оценка оптимальных условий экспонирования для

рентгенолитографических систем_104

Глава 5. Исследование применимости рентгеновской литографии для производства дефлектронов_115

5.1. Разработка опытного макета для изготовления дефлектрона с помощью рентгенолитографии_115

5.2. Разработка метода контроля топологии внутренней поверхности дефлектрона_117

5.3. Исследование ионной и плазменной стойкости рентгенорезистов_121

Заключение_128

Литература_130

Приложение 1_137

Введение.

Целью работы является решение комплекса вопросов, связанных с разработкой перспективной технологии для изготовления цилиндрических пленочных узлов, применяемых в радиоэлектронной аппаратуре, позволяющих наряду с увеличением разрешающей способности процессов повышать выход годных приборов.

На основе пленочных структур на цилиндрических подложках реализуют электростатические узлы отклонения электронного луча (дефлектроны), находящие применение в передающих телевизионных трубках и других фотоэлектронных приборах. Дефлектроны значительно технологичнее электромагнитных отклоняющих систем, более устойчивы к механическим нагрузкам. Полупроводниковые приборы с переносом заряда для передачи изображения не могут вытеснить электронно-лучевые из области обычного телевидения, а в технике телевидения высокой четкости электронно-лучевые приборы передачи изображения в ближайшей перспективе остаются вне конкуренции. Таким образом, совершенствование технологии производства цилиндрических пленочных узлов является актуальной задачей.

Была поставлена задача на примере изготовления дефлектрона разработать технологию получения рисунка на внутренней поверхности цилиндрической подложки без применения фотолитографии. Для достижения поставленной цели были изучены возможности перспективных лучевых способов размерной обработки тонких пленок на основе лазерного и рентгеновского излучений и решены следующие задачи:

- разработана и исследована математическая модель термического воздействия на подложку импульсов лазерного излучения при различных частотах следования импульсов с целью определения технологических параметров для обработки узлов;

- разработана технологическая установка лазерной обработки пленочных узлов на цилиндрических подложках;

- проведен анализ процессов взаимодействия рентгеновского излучения с резистом и подложкой для определения основных параметров, влияющих на разрешающую способность процесса рентгеновского экспонирования;

- разработан и проведен расчет параметров источника рентгеновского излучения, на его основе изготовлен экспериментальный макет для отработки процесса рентгенолитографии на плоских подложках;

- разработан и изготовлен рентгеновский шаблон для проведения лабораторных исследований процесса рентгеновского экспонирования на плоских подложках;

- разработана методика и исследованы спектры поглощения рентгеновского экспонирующего излучения в резистивной пленке и определены рентгенолитографические характеристики наиболее распространенных рентгенорезистов;

- разработан метод нанесения резиста на внутреннюю поверхность цилиндрической подложки;

- исследована ионная и плазменная стойкость получаемых рентгеновским экспонированием защитных рельефов;

- разработано устройство для рентгеновской литографии, позволяющее получать рисунок на внутренней поверхности цилиндрической подложки;

- разработан метод неразрушающего контроля микрорисунка на внутренней поверхности цилиндрической подложки.

Методы решений указанных выше задач основаны на применении математического аппарата решения уравнений Лапласа в цилиндрических координатах, интегральных преобразований Лапласа и Ханкеля, теории специальных функций, методов вычислительной математики.

В ходе теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в диссертационной работе, были сформулированы следующие научные положения, выносимые на защиту:

- оптимальный режим лазерной безрезистной литографии на криволинейной прозрачной поверхности достигается при совокупности параметров, связывающих коэффициент пропускания подложки, длину волны, мощность, длительность импульса и частоту следования обрабатывающего лазерного излучения и скорость перемещения потока излучения по поверхности образца;

- влияние материала подложки на разрешающую способность рентгеновского экспонирования возрастает с ростом атомного номера вещества подложки в обратно-пропорциональной зависимости от длины волны экспонирующего излучения в диапазоне 0,1ч-1,5 нм. Разрешающая способность процесса рентгенолучевого экспонирования, определяемая вкладом фото- и оже-электронов подложки, лежит в области 50-60 нм для более длинных волн (порядка 0,8 нм) и в области 100 нм для более коротких волн (порядка 0,4 нм);

- применение оптимального диапазона рентгеновского излучения, лежащего в интервале 0,8-1,4 нм, позволяет реализовать способ твердотельной рентгеновской литографии на цилиндрических подложках.

Основные теоретические выводы, полученные в работе, подтверждены результатами экспериментальных исследований.

Приведены отработанные технологические параметры испарения металлических пленок на стеклянных подложках с применением твердотельного импульсного лазера ЛТИ-501, позволяющие получать заданное качество обработки пленки и подложки. Приведен технологический процесс изготовления шаблонов для рентгеновской литографии. Разработан и изготовлен на основе пушки Пирса источник рентгеновского излучения и макет для отработки в лабораторных условиях технологии экспонирования рентгенорезистов и исследования их литографических характеристик.

Разработана методика нанесения резиста на внутреннюю поверхность цилиндрической подложки. Разработана методика получения дефлектрона с использованием рентгеновской литографии. Разработана методика контроля рисунка на внутренней поверхности цилиндрической подложки с коррекцией дефектов типа прокола. Разработана методика и проведены исследования ионной и плазменной стойкости рентгенорезистов.

Глава 1. ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОРИСУНКА НА КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ.

1.1. Отклоняющие системы на основе дефлектрона.

Как известно, для управления электронным лучом используют две системы: электродинамическую и электростатическую. Отклонение движущегося электрона от прямолинейной траектории в электродинамической системе вызывается перпендикулярной к траектории составляющей магнитного поля, наводимой специальными катушками индуктивности. Электростатические системы отклонения и фокусировки электронного луча используют эффект перемещения электрона в электростатическом поле, вектор напряженности которого перпендикулярен траектории электрона.

Классическим примером электростатической системы управления электронным лучом являются отклоняющие пластины электроннолучевых трубок (пары горизонтальных и вертикальных электродов). Но такая система имеет ряд недостатков: поле в плоском конденсаторе всегда имеет неоднородность из-за искажений на краях пластин, к тому же последовательное отклонение в каждой паре пластин не позволяет получать ортогонального падения луча по всему растру на мишень из-за того, что каждая пара пластин имеет свой центр отклонения [1].

С конструктивно-технологической точки зрения нельзя признать удовлетворительными ни электродинамические, ни электростатические с плоскими электродами системы отклонения электронного луча.

С точки зрения массо-габаритных, технологических показателей, а также степени однородности электростатического поля широкое применение стали получать электростатические узлы отклонения, в которых электродами служит металлическая пленка на внутренней поверхности стеклянного цилиндра. У

таких систем, называемых дефлектронами, вертикальные и горизонтальные отклоняющие поля имеют общий центр.

Проведем анализ основных характеристик дефлектрона для выявления геометрических параметров пленочного рисунка и возможных допусков для разработки технологии формирования изображения.

Требуемая однородность электрического поля внутри дефлектрона достигается за счет специального распределения потенциала на внутренней поверхности цилиндра. Для того, чтобы поле внутри цилиндра было однородным, на его поверхности потенциал должен быть распределен в соответствии со следующим законом (см. рис. 1.1) [2]:

Г = ^Г0СО8в, (1.1)

где 0 - угол в цилиндрической системе координат, ¥0- максимальное значение потенциала, V - потенциал в точке с координатами Я, 0, где Я - радиус цилиндра.

Поскольку на непрерывной металлической поверхности получить требуемое распределение потенциала невозможно, применяются различные способы разделения проводящей пленки, из которых наиболыне распространение получили многополюсные и растровые дефлектроны. По ряду причин растровые дефлектроны более предпочтительны, поэтому приведем здесь методы расчета и топологию растрового дефлектрона на основе варианта, предложенного Шлезингером [3]. На рисунке 1.2 представлена развертка растрового дефлектрона Шлезингера, на рисунке 1.3 представлена фотография телевизионного прибора с таким отклоняющим узлом. Распределение потенциала (1.1) в таком цилиндре реализуется не в каждом сечении, а в среднем на некоторой длине - периоде, и суммарное действие поля на пролетающий электрон в конце дефлектрона оказывается эквивалентным полю (1.1). В работе [4] исследована зависимость разрешающей способности передающей телевизионной трубки с отклоняющей системой на основе

У

Рис. 1.1. Распределение потенциала в дефлектроне (реализуется на

некоторой длине Ь ).

дефлектрона Шлезингера от соотношения геометрических размеров дефлектрона и показано, что максимальная разрешающая способность при минимальной длине дефлектрона достигается при соотношении диаметра дефлектрона и его длины:

где 2И - число периодов, Ь - длина периода, (1 - диаметр дефлектрона.

Моделированию отклоняющего поля дефлектрона уделяется в литературе значительное внимание. Одна из наиболее признанных моделей прибора [5] сформулирована следующим образом (рис. 1.4):

1. Дефлектрон имеет длину 2Ж,, где Ь - длина периода, 2К - число периодов.

2. Диаметр дефлектрона 2Я значительно меньше его длины.

3. С двух сторон от дефлектрона расположены цилиндрические электроды конечной длины 2, 3, которые электрически соединяются с плоскими круглыми электродами ( сеточным 4 перед мишенью и дисковым 5 анодом).

4. Ширина изолирующей электроды щели мала, падение потенциала на изоляторе линейно.

По этой модели электрическое поле в дефлектроне предлагается рассматривать как сумму осевой и отклоняющей составляющих:

где г , 0, г - цилиндрические координаты, Ф0- осевая, Фя и Фу - отклоняющие составляющие, причем на электродах 4 и 5 отклоняющие составляющие равны нулю:

Распределение поля в дефлектроне находится из решения уравнения Лапласа в цилиндрических координатах:

2 Ж/с/« 3,

(1.2)

Ф(г, 0, г) = Ф0 (г, г) + Фн (г, 0, г) + Фу (г, 0, г),

(1.3)

ФЯ5 (г, 0,2) = ФЯ4 (г, 0, г) = ФУ4 (г, 0, г) = ФУ5 (г, 0,2) = О

(1.4)

= 0,

(1.5)

с соответствующими граничными условиями, которые определяются видом электродов:

1

Уу-у2+ а(2) + А <0<а(г) - А,

~-УУ»пА + + А<0<^ + а(~ А> 2 ' ^

О,

(1.6)

-Ун,л + а(г) + Д<0<-+ а(г) - А, 2 ' z О,

(1.7)

<ф) = агссо8(1-4|г|/£, 0<|г|<1/2. (1.8)

Развертка цилиндра с электродами 1, 2, 3 приведена на рис. 1. 2, изолирующие щели условно не показаны.

Общее решение уравнения Лапласа (1.5) приведено в работе [ 5]. Получено распределение потенциала отклоняющего поля в дефлектроне и на основании этого распределения рассчитываются характеристики передающей телевизионной трубки: искажения растра, искажения формы электронного пятна на мишени.

Технологические допуски на отклонение формы и размеров электродов дефлектрона от идеала на основе вышеприведенного распределения поля предложены в работе [ 6]. Показано, что для дефлектрона с зазором 2Д=300 мкм и симметричными отклонениями величины зазора на 100 мкм относительные изменения напряженности отклоняющего поля не превышают одного процента, а увеличение неоднородности отклоняющего поля в самом худшем случае не превышает 0,03%. Для случая асимметричных отклонений изолирующего зазора с амплитудой искажений не более 0,035 рад увеличение неоднородности

©

Рис. 1.2. Развертка растрового дефлектрона Шлезингера.

Рис.1.3. Передающая телевизионная трубка.

отклоняющего поля не превышает 0,3% , что не ухудшает характеристик отклоняющего узла типа дефлектрон.

1.2. Методы получения микрорисунка на внутренних поверхностях тел, имеющих криволинейную поверхность.

Фотолитография как технология получения заданного рисунка в пленочных структурах является одной из основных в радиоэлектронном производстве. Фотолитография представляет собой типичный пример многостадийного процесса, выполняемого на специализированном оборудовании. Рассмотрим особенности основных этапов фотолитографии.

Поверхность подложки перед нанесением фоторезиста должна быть подготовлена с особенной тщательностью: впадины и неровности приводят к проколам пленки фоторезиста, неполному покрытию подложки; от физико-химического состояния поверхности зависят смачиваемость и адгезия фоторезиста к подложке. Необходимо обеспечить высокую смачиваемость фоторезистом подложки, и в то же время смачиваемость подложки травителем должна быть минимальной. Контроль шероховатости подложки и смачиваемость ее фоторезистом осуществляется на внутренней поверхности цилиндрической подложки только вручную визуальными средствам, продолжительность и интенсивность обработки зависят от исходного состояния подложки, также определяемого визуально.

Для обеспечения высокой разрешающей способности слой фоторезиста на подложке должен иметь минимальную толщину и при этом сохранять достаточную стойкость по отношению к травителю, неравномерность слоя должна быть минимальной. Нанесение фоторезиста центрифугированием для цилиндрических подложек невозможно, поэтому для них применяют способ

окунания, при котором заготовка вытягивается из ванны с фоторезистом со строго определенной скоростью.

Совмещение фотошаблона и экспонирование осуществляется двумя способами: контактным и проекционным. Основные проблемы контактной передачи изображения связаны с обеспечением зазора между фотошаблоном и подложкой: уменьшение зазора повышает качество передачи рисунка, однако в то же время приводит к повреждению слоя фоторезиста (царапины, вдавливание инородных частиц) и износу фотошаблона. Проекционная передача изображения свободна от этих недостатков, однако требует применения сложного оптического оборудования, в котором требуется выбирать оптимальное соотношение между разрешающей способностью и глубиной резкости проекционного объектива: объектив, воспроизводящий элементы с размерами 2 мкм имеет глубину резкости 3-5 мкм, что, в свою очередь,