Page 68 - bilgem-teknoloji-dergisi-11

Bilgi Güvenliğieknolojileri
Y ar ı İlet k en T BILGEM
TEKNOLOJI

malzeme ile kaplanan numune yüzeyi, yüzeyinde bulunan nem uzaklaştırılmak-
ışığa maruz bırakılır ve uygun çözelti ta olup ardından Hekzametildisilakzan
ile maruz kalması sonucu model orta- (HMDS) uygulanarak pul yüzeyi hidrofo-
ya çıkar. 1960’lı yıllarda 10 µm teknolojisi bik bir yapıya dönüştürülmektedir [1,3].
ile başlayan bu süreç günümüzde 10 µm
boyutlarına kadar düşmüş ve düşmeye Fotorezist
devam etmektedir [1]. Fotorezist ışığa duyarlı organik bir kim-
yasaldır. Pozitif ve negatif olmak üzere
Yıl bazında üretilen en küçük boyuttaki iki tip fotorezist bulunmaktadır. Pozitif
transistör ve kullanılan teknolojiler Şekil
2’de gösterilmektedir. Son geliştirilen fo- fotorezist uygulandığında ışığa maruz
tolitografi sistemleri (EUV), CO lazer sis- kalan yerler uzaklaştırılmaktadır. Işık
2
temi kullanarak saatte 100’den fazla pul alan bölgedeki kimyasal yapı bazik bir
işleyebilmektedir. 10 µm’den daha küçük yapıların çözeltide çözünebilir hale gelmektedir.
üretilmesini sağlayan EUV fotolitografi sistemlerin- Işık almayan bölgelerde ise herhangi bir kimyasal
de kullanılan lazerin dalga boyu 13,5 µm dir. değişim olmamaktadır. Negatif fotorezist ise pozi-
tif fotorezistin tam tersidir. Işık almayan bölgedeki
Maske üzerindeki veriyi pul üzerine aktarma süreci fotorezist çözünebilir bir yapıya sahiptir. Işık alan
Şekil 3’deki aşamalardan oluşmaktadır. Fotorezist bölgelerdeki fotorezist ise çapraz bağlı bir yapıya
kaplama işleminden önce pul yüzeyinde bulunan dönüşmekte ve çözünme mümkün olmamaktadır
kimyasal artıkların ve toz parçacıklarının temiz- [1,3]. Fotorezistlerin içerisinde ağırlık olarak %50-
lenmesi gerekmektedir. Pul yüzeyinde bulunan bu 90 çözücü, %10-40 reçine, %1-8 ışığa duyarlı kim-
kirlilikler, fotorezist kaplama sırasında homojen yasal ve %1’den az katkı maddeleri bulunmaktadır.
boyut dağılımını bozmaktadır. Pullar fotolitografi Pozitif fotorezistler için en yaygın kullanılan bile-
Yarı İletken Teknolojisinde sürecinden önce mutlaka temizlik aşamasından şenler; fenol formaldehit Novolak reçine ve Diazo
geçmelidir. Öncelikle fotolitografi sürecinin çalı-
nafta quinon (DNQ) foto aktif kimyasaldır [1,3].
şılacağı ortam yani temiz oda genel olarak kabul
Fotolitografi Süreci gören Federal Standart 209E’ye göre en az 10 sını- kimyasal reaksiyona girer, bu olaya fotoliz deni-
DNQ, yani foto aktif bileşen, ışıklanma sırasında
fında olmalıdır [1,3]. Yani birim ft hava içerisinde
lir. DNQ’ye ait fotoliz mekanizmasında Şekil 5’de
3
0,5 µm’dan büyük en fazla 10 adet partikül bulun-
gösterildiği gibi öncelikle azot salınımı ile beraber
malıdır. YİTAL’de fotolitografi süreçlerinin yürütül-
düğü temiz alan, sınıf 10 kategorisindedir. ketokarben oluşmaktadır. Sonrasında ketokarbe-
nin ketene düzenlenir ve havadaki nem ile beraber
Erhan Özduğan – Başuzman Araştırmacı / BİLGEM UEKAE karboksilik asit türevinde bir kimyasal meydana
Pullar temizlendikten sonra yüzeyin sonraki işlem gelir. Bu yüzden fotolitografi yapılan ortamın nem
için hazırlanması gerekmektedir. Fotorezistin yü- miktarı çok önemlidir. Eğer havadaki nem miktarı
zeye iyi tutunması için yüzey geliştirici (adhesion yeterli gelmezse keten, fotorezist içerisinde bulu-
YİTAL, çeşitli çözünürlük geliştirme yöntemleri kullanarak promoter) bir kimyasal uygulanmaktadır. Temiz- nan fenol reçine ile tepkimeye girerek alkali çözel-
0.24 µm kritik boyuta sahip transistorlar ve devreler üretmektedir. leme işleminden sonra pul yüzeyinde OH bağları tilerde çözünmesi mümkün olmayan çapraz bağlı
oluşmaktadır. Öncelikle ısıtma işlemi yapılarak pul bileşikler oluşturmaktadır [1,2].

aberleşmeden bilişim ve otomasyon sistem- yeti, düşük güç tüketimi ve iş kabiliyetinin artması
lerine kadar geniş bir alanda kullanıma sahip gibi özellikleri de beraberinde getirmektedir.
Holan yarı iletken aygıtların üretiminde temel
adımlardan bir tanesi de fotolitografi sürecidir. Fo- Fotolitografi ilk olarak Alman bilim adamı Aloys
tolitografi süreci, yarı iletken üretiminde ana itici Senefelder tarafından bulunmuştur. Litografi keli-
güç olup bu endüstrinin kalbi konumundadır. Baş mesi, Lithos (taş) ve Graphia (yazmak) olmak üze-
döndürücü bir hızla gelişmekte olan yarı iletken tek- re iki Latince kelimeden ortaya çıkmıştır. Yapılan
nolojisinin seviyesini belirleyen en önemli ölçütler- ilk baskı, güneş ışınları kullanılarak ıslak aşındır-
den birisi, kritik boyut (CD) olarak adlandırılan tüm- ma ile 1827 yılında Lemaitre tarafından basılan
devre üzerindeki en küçük boyuttur. Kritik boyutun Cardinal d’Ambosie’nin portresidir [1].
küçülmesinin hedeflenmesi, fotolitografi sürecin-
deki gelişmeleri de beraberinde getirmiştir. Fotoli- Fotolitografi
tografi sürecinin gelişmesiyle boyutlar küçülmüş, Fotolitografi mor ötesi (UV), derin mor ötesi (DUV)
içerisinde milyonlarca yapının yer aldığı devrelerin veya uç mor ötesi (EUV) ışık kaynağı kullanılarak
üretilmesine olanak sağlamıştır. Boyutlardaki kü- bir maske üzerindeki modelin çoğunlukla silisyum
çülmenin temel amacı, daha hızlı çalışan devrelerin pul üzerine aktarılması işlemidir. Fotolitografi süre-
üretilmesi olup bunun yanında düşük üretim mali- cinde, fotorezist olarak adlandırılan ışığa duyarlı bir

66 67