Desenvolvimento de um processo litográfico de camada simples com razões de aspecto elevadas.

• Ano de defesa: 2001
• Autor(a) principal: Mansano, Ana Paula Mousinho
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Lithography (Printing processes); Litografia (Processos de impressão)
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-27092024-075839/

Neste trabalho foi desenvolvido um processo litográfico de camada simples empregando as técnicas de litografia óptica, sililação e revelação seca para resistes espessos. Para isso, foi utilizado o resiste espesso óptico AR-P 322 (positivo) da All Resist GmbH. Com esse resiste podemos obter camadas de 22 mm de espessura. A primeira etapa do trabalho consistiu no estudo experimental comparativo e pré-análise do processo de sililação para resistes espessos. Nesta etapa, foi feito um estudo da quantificação da incorporação de silício no resiste AR-P 322 (novolac), usando uma solução química aquecida para a sililação (70 % de xileno, 25% de PGMEA e 5% de HMCTS). A temperatura de aquecimento da solução foi variada de 40 a \'80 GRAUS\' C, o tempo de imersão da amostra na solução foi variado de 1 a 4 minutos. Através de análises feitas por FTIR, RBS e SEM, determinou-se a melhor condição de sililação, que foi para uma temperatura de 40\'GRAUS\'C e tempo de imersão de 2 minutos. Para a geração rápida de estruturas que poderiam ser empregadas em sistemas MEMS, foi feito o estudo desse resiste óptico em litografia por feixe de elétrons. Através de experimentos de exposição, verificou-se a sensibilidade desse resiste à exposição por feixe de elétrons e com o levantamento da curva de contraste determinou-se que a dose necessária para expor toda a camada de resiste espesso, para as condições de processo empregadas, é de 150 \'MICROMETROS\'C/\'cm POT. 2\'. No entanto, não se obteve um contraste de sililação das regiões não expostas para as regiões expostas que resultasse em estruturas bem definidas. Numa segunda etapa desenvolveu-se e otimizou-se o processo de corrosão por plasma de resiste espesso, com equipamentos de corrosão por plasma nas configurações tipo RIE e ICP. ) Com esses equipamentos e utilizando como gás de processo o oxigênio, pôde-se determinar a condição de maior anisotropia das estruturas finais obtidas e a taxa de corrosão. Determinou-se que com o equipamento tipo RIE as taxas eram maiores (de até 1,2 \'MICROMETRO\'/min) e os perfis gerados com essa configuração eram bem mais verticais comparados com a configuração tipo ICP, para a faixa de pressão analisada (de 30 mTorr a 120 mTorr). Para o estudo da etapa de corrosão por plasma do resiste espesso AR-P 322, utilizou-se um processo litográfico de tripla camada. Neste processo, foi possível revelar estruturas com razões de aspecto de 7:1 e dimensões mínimas que puderam ser resolvidas de 2,5 \'MICROMETROS\'. A terceira etapa foi associar a etapa de sililação e a etapa de corrosão por plasma para se obter um processo litográfico de camada simples empregando a exposição óptica (com dose de exposição en torno de 1200 mJ/\'cm POT. 2\'). Com essa etapa pode-se obter estruturas com elevadas razões de aspecto. Como resultados da integração das etapas de sililação, corrosão por plasma e exposição óptica, alcançando os objetivos inicialmente propostos e conseguimos obter um processo litográfico com razão de aspecto de 10:1 para resistes com 22 \'MICROMETROS\' de espessura, como proposto originalmente, com dimensões mínimas que podem ser resolvidas da ordem de 2 \'MICROMETROS\'.