Wybrane aspekty wytwarzania masek fotolitograficznych na podłożach szafirowych

• Autorzy: Zawadzka Agnieszka , Prażmowska-Czajka Joanna , Indykiewicz Kornelia , Paszkiewicz Regina

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.10.37

Warianty tytułu

EN

Selected aspects of photolithographic masks fabrication on sapphire substrates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Fotolitografia jest jednym z najczęściej stosowanych procesów przyrządowych przy wytwarzaniu elementów mikro- i nanoelektronicznych. Do przeprowadzenia procesu fotolitografii niezbędne są maski fotolitograficzne, z których kopiuje się wzór na podłoże pokryte warstwą rezystu. W pracy opisano sposób wytwarzania masek fotolitograficznych, na podłożach szafirowych, przeznaczonych do zastosowań w litografii UV i DUV z wykorzystaniem elektronolitografii. Zbadano transmisje materiałów wykorzystanych do ich produkcji. Przedstawiono wpływ poszczególnych parametrów procesu ekspozycji wiązką elektronową na kształt i poprawność odwzorowania projektu maski w rezyście. Przeprowadzono proces trawienia warstwy chromu w różnych roztworach, m. in. w roztworze kwasu solnego, azotanu cerowo-amonowego czy nadmanganianu potasu oraz zbadano kształty i profile otrzymanych struktur. Bazując na opracowanej technologii wytworzono zestaw masek fotolitograficznych do wytwarzania tranzystorów typu HEMT (High Mobility Transistor) i następnie przeprowadzono procesy fotolitografii z ich wykorzystaniem i określono jakość uzyskanych wzorów.

EN

Photolithography is one of the main methods applied in the micro- and nano-electronics industry. Photolithographic masks are indispensable part of the photolithography process, that enable copying the pattern from the mask into a substrate covered with a resist layer. The paper describes the method of photolithographic masks fabrication process development, with electron beam lithography, on sapphire substrates for UV and DUV lithography applications. The transmission of used materials was examined. The influence of parameters of the electron beam exposure process on the shape and correctness of the mask patterns in the resist layer was presented. The etching procedure of the chromium layer in various solutions such as solutions of hydrochloric acid, cerium ammonium nitrate or potassium permanganate was carried out. The shape of the obtained structures and profiles was examined for different solutions. Based on the developed technology, the lithographic masks for HEMT transistors were fabricated and applied for the photolithography. The shape and overall quality of obtained structures was determined.

Słowa kluczowe

PL

maska fotolitograficzna; fotolitografia; elektronolitografia; podłoże szafirowe; trawienie Cr

EN

mask fabrication; optical lithography; electron beam lithography; sapphire substarate

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 10
• Strony: 162--165
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zawadzka Agnieszka

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wydziałowy Zakład Mikroelektroniki i Nanotechnologii, ul. Janiszewskiego 11/17, 50- 372 Wrocław

autor

Prażmowska-Czajka Joanna

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wydziałowy Zakład Mikroelektroniki i Nanotechnologii, ul. Janiszewskiego 11/17, 50372 Wrocław

autor

Indykiewicz Kornelia

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wydziałowy Zakład Mikroelektroniki i Nanotechnologii, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

autor

Paszkiewicz Regina

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wydziałowy Zakład Mikroelektroniki i Nanotechnologii, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] B. M. Wilamowski, J. D. Irwin, The industrial Electronics Handbook Fundamentals of industrial electronics, CRC Press, (2016)
• [2] P. Nesladek, Challenges of the mask manufacturing approaching physical limits, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68 (2007), n.5, 926-930
• [3] K. M. Satyalakshmi, A. Olkhovets, M. G. Metzler, C. K. Harnett, D. M. Tanenbaum, H. G. Craighead, Charge induced pattern distortion in low energy electron beam lithography, Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures Processing, Measurement, and Phenomena, 18 (2000), 3122-3125
• [4] K. D. Cummings, M. J. Kiersh, Charging effects from electron beam lithography, Vac. Sci. Technol., B, 7 (1989), 1536- 1539
• [5] S. Okazaki, High resolution optical lithography or high throughput electron beam lithography: The technical struggle from the micro to the nano-fabrication evolution, Microelectronic Engineering, 133 (2015), 23-35
• [6] P. Walker, W. H. TARN, Handbook of metal etchants, CRC Press LLC (1991)
• [7] J. E. Valli, A review of adhesion test methods for thin hard coatings, Journal of Vacuum Science and Technology, 4 (1986) n. 6, 3007-3014
• [8] A. Zawadzka. J. Prażmowska-Czajka, R. Paszkiewicz, Elaboration of Cr/sapphire photolithographic mask fabrication process, 6th International Conference on Advances in Electronic and Photonic Technologies: proceedings of ADEPT, (2018) 109-112
• [9] R. Cheng, B. Xu, C. Borca, A. Sokolov, C. Yang i in., Characterization of the native Cr2O3 oxide surface of CrO2, Applied Physics Letters, 79 (2001), n.19, 3122-3134

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).