半導体 リソグラフィーについて

質問

現在半導体の勉強をしています。
半導体の教科書でリソグラフィ工程において
露光作業では回路パターンを転写するとありますが
実際にトランジスタなどの回路を作りこむ
ということでしょうか？
それとも回路を作るための目印をつけるという
ことでしょうか？

よく理解できなかったのでこちらで質問させて
頂きました。お手数をおかけしますがよろしく
お願いします。

回答No.1

KitCut-100 · ベストアンサー

半導体には微細なパターンにより形成されています。
この微細なパターンをどのように形成するかですが、
まずそのパターンの元になる図面の形が必要です。
その図面の形をマスクとよばれるものに書きます。
このマスクは半導体より数倍から数十倍の大きさであり
このマスク上にパターンを露光装置により半導体に転写します。

さてこの転写の意味ですが、 マスクを通して光を当てると
その影が半導体の上の縮小投射されその投射された形が
半導体の上に残ります。 これが転写です。
この装置をステッパーと言います。

工程の基本的手順は
1)半導体にレジストと呼ばれる光感光性の薬品を膜状につける
2)露光で、マスク内のパターンの影を半導体に転写する。
3)現像にて半導体上に掲載されたレジスト上のパターンを
あぶりだす。
4)あぶりだされたレジストの形状をもとに半導体をエッチングする。
（侵食作用を利用して半導体の Si/SiO2を削る.
5) 1~4を繰り返して 何層ものパターンを半導体上に形成して
トランジスターを形成する。

お礼

お詳しい説明ありがとうございました。
参考になりました。

回答No.2

sanori

こんばんは。
一応、その関係の元・開発技術者です。

トランジスタを構成する材料自体に光を当てても、パターンをかたどることはできません。

何かの材料のパターンを作るには・・・

１．
まず、ウエハー一面に、その材料の膜を積もらせる。（ＣＶＤなどによる薄膜形成）

２．
次に、ウエハー一面に感光材料（レジスト）を塗布して上記の膜を覆い、加熱して固めます。
（「塗布」とは言っても、塗るわけではなく、たらしてからウエハーをスピンさせることによって、厚さを均一にします。）

３．
マスクを通して、光を当てる。
これによって、マスクの透明部分だけを光が通り、その光が当たった部分のレジストだけが感光する。

４．
ウエハーを現像液に浸ける。（あるいは、現像液を上からかける。）
すると、レジストの、感光した部分だけが溶ける。（ポジのレジストの場合。）

５．
真空のプラズマ装置の中にウエハーを入れ、プラズマエッチングする。
（レジストが乗っている部分以外のところの材料が彫られて、無くなる。）

６．
有機溶媒にウエハーを浸けて、レジストを除去する。
（あるいは、プラズマアッシャーを使って、燃やして除去する。）

・・・という手順になります。

パターンを作るだけでなく、イオン注入したい場所と注入したくない場所を区別するのにも、同様に露光技術が用いられます。
つまり、現像後、レジストのない部分だけにイオン注入がされるということです。

なお、
ＮＥＣエレクトロニクスのサイトに、素晴らしい説明がありますので、
ぜひご覧になってみてください。
http://www.necel.com/technology/ja/index.html

以上、ご参考になりましたら。

お礼

お詳しい説明ありがとうございました。
参考になりました。