Page 70 - bilgem-teknoloji-dergisi-11

Bilgi Güvenliğieknolojileri
Y ar ı İlet k en T BILGEM
TEKNOLOJI

ile doğru orantılı olarak değişmektedir. Sayısal bir
denklem ile göstermek gerekirse; maskeden yayı-
lan ışıkların maksimum lense giriş yapma açısının
yarısının sinüs değeri ile ifade edilebilmektedir
(NA=nsinα) [2,3].

Sayısal açıklık ne kadar fazla olursa mercekte
toplanan ışıklar o kadar fazla olur ve pul üzerin-
de daha kaliteli bir görüntü oluşur. Fotolitografi
sürecinde çözünürlük yani pul üzerinde şekille-
nen en küçük boyut, yaygın olarak aşağıda veri-
YİTAL’de temiz alan sıcaklık ve nem değerleri yük- faydaları; fotorezistin yüzeye daha iyi tutunması, len Rayleigh Kriteri ile tanımlanır.
sek hassasiyet ile takip edilmekte olup fotolitografi ışıklandırma sırasında azot patlamalarının önüne
süreci için gerekli şartlar sağlanmaktadır. Ağırlık geçmesi ve maskenin kirliliğini azaltması olarak R = k 1 λ/NA
bakımından en çok oranda bulunan çözücü, foto- sıralanabilir [1-3].
rezistin sıvı halde bulunmasını sağlamaktadır. Ay- Denklemde yer alan λ (dalga boyu) ve NA değerleri
rıca çözücü miktarında değişim yapılarak karışımın Işıklandırma fotolitografi cihazı ile ilgili iken k1 sabiti ortamın,
viskozitesi ayarlanabilmektedir. Viskozite değişimi Fotolitografide en önemli basamak ışıklandırma fotorezistin ve development sürecinin özelliklerine
yapılarak pul yüzeyine kaplanacak fotorezistin ka- teknikleri ve teknolojileridir. Yarı iletken teknoloji- göre değişmektedir [2,3].
lınlığı değiştirilebilmektedir [1,2]. sinin gelişmesi yani kritik boyutun küçülmesi, foto-
litografi sürecinde kullanılan ışıklandırma teknikleri Şekillendirme cihazlarının önemli özelliklerinden
Fotorezistin, pul yüzeyine istenilen kalınlıkta ve ve ışık şiddetinin gelişmesi ile gerçekleşmektedir. biri de odak derinliğidir. Şekil 9’daki gösterimden
homojen bir şekilde kaplanması gerekmektedir. Şekil 7’de gösterildiği gibi herhangi bir ışık kayna- anlaşılacağı üzere odak derinliği (DOF); ideal gö- YİTAL üretim hattında i-line ve g-line dalga boyuna
Bu işlem için birçok teknik kullanılmaktadır. YİTAL ğından çıkan ışınlar maskeden geçerek istenilen rüntünün oluştuğu yer ile gerçek durumda oluşa- sahip şekillendirme cihazları yer almaktadır. 436
üretim sürecinde de yer alan ve günümüzde en bileceği en uç yer arasındaki farkı göstermektedir. µm(g-line) dalga boyuna sahip olan cıvalı ark lam-
yaygın olarak “Spin Coating” adı verilen merkezkaç yapıları oluşturmaktadır. Burada yer alan maske iki Pul yüzeyindeki yükseklik farkından dolayı şekil- balı fotolitografi sistemlerinde kritik boyut 0.7 µm
kuvvetinden faydalanılan teknik kullanılmaktadır. tip alandan oluşmaktadır. Bunlar; mat ve geçirgen lendirme aşamasında hatalar meydana gelebil- iken 365 µm (i-line) dalga boyuna sahip fotolitog-
Dönmekte olan pulun tam orta noktasına akıtılan yüzeylerdir. Şekil 7’den anlaşılacağı üzere mas- mektedir. DOF değerinin büyük olması, fotolitog- rafi sisteminde kritik boyut 0.35 µm’dir [1-3]. Ayrıca
fotorezist, merkezkaç etkisi ile kenarlara doğru iti- kenin açık alanından geçen ve pul üzerine düşen rafi sürecinde pul yüzeyinde yükseklik farkından
lerek homojen bir kaplama elde edilmektedir [1,2]. ışık şiddeti değişiklik göstermektedir. Fotolitografi dolayı oluşabilecek hataların tolere edilebileceğini çeşitli çözünürlük geliştirme yöntemleri kullanılarak
cihazlarının doğası gereği oluşan normal dağılım gösterir. Odak derinliği yine Rayleigh tarafından kritik boyut düşürülebilmektedir. YİTAL çeşitli çözü-
Pul yüzeyine fotorezist kaplandıktan sonra içe- kaçınılmazdır [2,3]. aşağıdaki eşitlik ile ifade edilmiştir [2,3]. nürlük geliştirme yöntemleri kullanarak 0.24 µm kritik
risinde bulunan çözücünün uzaklaştırılması ge- boyuta sahip transistörler ve devreler üretmektedir.
rekmektedir. Fotorezist ilk ısıtma işleminin ama- Maskeden geçen ve yayılım yapan ışıklar objektif DOF=k λ/NA^2
cı, çözücünün fazlasını uzaklaştırmak yoluyla lense giriş yapar. Yayılım yapan ışıklar x ve y eksen- 2 Adımlayıcı ve tarayıcı fotolitografi sistemlerde
polimer zincirlerinin belirli bir düzen çerçevesin- lerini içeren düzleme düşmektedir. Objektif lensle- Fotolitografi sürecinde çözünürlüğü yani kritik ikinci lens sistemi, maske üzerindeki boyutu be-
de sıkılaşmasını sağlamaktır. Bu teknik kullanı- rin boyutları sınırlı olduğu için bütün yayılım yapan boyutu küçültmek için ilk eşitlikten yola çıkarak lirli bir oranda (1:5) küçülterek pul yüzeyine aktar-
maktadır. Bu sistemlerde cihaz, kırmık boyu kadar
larak yapılan kaplamalarda fotorezist içerisinde ışıklar mercekte toplanamamaktadır. Objektif lens- sayısal açıklığın artırılması gerektiği düşünülse adımlamalar yaparak pulun üzerinde birden fazla
%10-35 arasında çözücü kalmaktadır. Genellikle ler genel olarak dairesel bir yapıya sahip oldukları de ikinci eşitlik incelendiğinde odak derinliğini yonga oluşmasını sağlamaktadır. Bu adımlama ve
70-100°C arasında yapılan ön ısıtma sonucunda için lens girişindeki açıklıkta dairesel olacaktır. Bu artırmak için sayısal açıklığın düşürülmesi gerek- ışıklandırma işlemlerinin tekrarı ile pul yüzeyinin
bu fotorezist içerisinde kalan çözücü miktarı % 5 açıklığa sayısal açıklık (numerical aperture, NA) mektedir. İki eşitliğin bir bütün olarak değerlendi- tamamı şekillendirilmektedir [2,3].
ve altına düşmektedir. Ön ısıtma işleminin diğer denilmektedir. Sayısal açıklık, objektif lensin çapı rilmesi gerekmektedir [2,3]

68 69