Cara coating photoresist umume dipérang dadi spin coating, dip coating lan roll coating, ing antarane spin coating sing paling umum digunakake. Kanthi lapisan muter, photoresist netes ing landasan, lan substrate bisa diputer kanthi kacepetan dhuwur kanggo entuk film photoresist. Sawise iku, film padhet bisa dipikolehi kanthi dipanasake ing piring panas. Spin coating cocok kanggo lapisan saka film ultra-tipis (udakara 20nm) nganti film kandel udakara 100um. Karakteristik kasebut yaiku keseragaman sing apik, ketebalan film seragam ing antarane wafer, sawetara cacat, lan liya-liyane, lan film kanthi kinerja lapisan sing dhuwur bisa dipikolehi.
Proses coating spin
Sajrone lapisan muter, kacepetan rotasi utama substrat nemtokake kekandelan film saka photoresist. Hubungan antarane kacepetan rotasi lan kekandelan film kaya ing ngisor iki:
Spin = kTn
Ing rumus, Spin punika kacepetan rotasi; T = ketebalan film; k lan n iku konstanta.
Faktor sing mengaruhi proses lapisan spin
Senajan kekandelan film ditemtokake dening kacepetan rotasi utama, iku uga related kanggo suhu kamar, asor, viskositas photoresist lan jinis photoresist. Perbandingan macem-macem jinis kurva lapisan photoresist ditampilake ing Gambar 1.
Gambar 1: Perbandingan macem-macem jinis kurva lapisan photoresist
Pengaruh wektu rotasi utama
Sing luwih cendhek wektu rotasi utama, sing luwih kenthel kekandelan film. Nalika wektu rotasi utama tambah, film dadi luwih tipis. Nalika ngluwihi 20s, kekandelan film tetep meh ora owah. Mulane, wektu rotasi utama biasane dipilih luwih saka 20 detik. Hubungan antarane wektu rotasi utama lan kekandelan film ditampilake ing Gambar 2.
Gambar 2: Hubungan antarane wektu rotasi utama lan kekandelan film
Nalika photoresist netes menyang landasan, sanajan kacepetan rotasi utama sakteruse padha, kacepetan rotasi landasan sak netes bakal mengaruhi kekandelan film final. Kekandelan film photoresist mundhak kanthi nambah kacepetan rotasi substrat sajrone netes, amarga pengaruh penguapan pelarut nalika photoresist dibukak sawise netes. Figure 3 nuduhake hubungan antarane kekandelan film lan kacepetan rotasi utama ing beda kacepetan rotasi landasan sak photoresist dripping. Bisa dideleng saka tokoh kasebut kanthi nambah kacepetan rotasi substrat sing netes, kekandelan film diganti luwih cepet, lan bedane luwih jelas ing wilayah kanthi kecepatan rotasi utama sing luwih murah.
Gambar 3: Hubungan antarane kekandelan film lan kecepatan rotasi utama ing kecepatan rotasi substrat sing beda sajrone dispensing fotoresist
Efek asor sajrone lapisan
Nalika asor sudo, kekandelan film mundhak, amarga nyuda ing Kelembapan dipun promosiaken penguapan saka solvent. Nanging, distribusi kekandelan film ora owah sacara signifikan. Figure 4 nuduhake hubungan antarane asor lan distribusi kekandelan film sak nutupi.
Gambar 4: Hubungan antarane kelembapan lan distribusi ketebalan film sajrone lapisan
Efek suhu sajrone lapisan
Nalika suhu njero ruangan mundhak, kekandelan film mundhak. Saged dipuntingali saking Gambar 5 bilih distribusi kekandelan film photoresist owah saking cembung dados cekung. Kurva ing gambar kasebut uga nuduhake yen keseragaman paling dhuwur dipikolehi nalika suhu njero ruangan 26 ° C lan suhu fotoresist yaiku 21 ° C.
Gambar 5: Hubungan antarane suhu lan distribusi ketebalan film sajrone lapisan
Efek kacepetan exhaust sajrone lapisan
Figure 6 nuduhake hubungan antarane kacepetan exhaust lan distribusi kekandelan film. Yen ora ana knalpot, iki nuduhake yen tengah wafer cenderung nglukis. Nambah kacepetan exhaust bakal nambah keseragaman, nanging yen tambah akeh, keseragaman bakal mudhun. Bisa dideleng yen ana nilai optimal kanggo kacepetan exhaust.
Gambar 6: Hubungan antarane kacepetan exhaust lan distribusi ketebalan film
Pengobatan HMDS
Kanggo nggawe photoresist luwih bisa dilapisi, wafer kudu diolah nganggo hexamethyldisilazane (HMDS). Utamane nalika kelembapan ditempelake ing permukaan film Si oxide, silanol dibentuk, sing nyuda adhesi fotoresist. Kanggo mbusak kelembapan lan ngurai silanol, wafer biasane digawe panas nganti 100-120 ° C, lan kabut HMDS dienal kanggo nyebabake reaksi kimia. Mekanisme reaksi ditampilake ing Gambar 7. Liwat perawatan HMDS, lumahing hidrofilik kanthi sudut kontak cilik dadi permukaan hidrofobik kanthi sudut kontak gedhe. Pemanasan wafer bisa entuk adhesi photoresist sing luwih dhuwur.
Gambar 7: Mekanisme reaksi HMDS
Efek perawatan HMDS bisa diamati kanthi ngukur sudut kontak. Gambar 8 nuduhake hubungan antarane wektu perawatan HMDS lan sudut kontak (suhu perawatan 110 ° C). Substrat yaiku Si, wektu perawatan HMDS luwih saka 1min, sudut kontak luwih saka 80 °, lan efek perawatan stabil. Figure 9 nuduhake hubungan antarane suhu perawatan HMDS lan amba kontak (wektu perawatan 60s). Nalika suhu ngluwihi 120 ℃, amba kontak sudo, nuduhake yen HMDS decomposes amarga panas. Mulane, perawatan HMDS biasane ditindakake ing 100-110 ℃.
Gambar 8: Hubungan antarane wektu perawatan HMDS
lan sudut kontak (suhu perawatan 110 ℃)
Gambar 9: Hubungan antarane suhu perawatan HMDS lan sudut kontak (wektu perawatan 60 detik)
Perawatan HMDS ditindakake ing substrat silikon kanthi film oksida kanggo mbentuk pola photoresist. Film oksida banjur diukir nganggo asam hidrofluorat kanthi tambahan buffer, lan ditemokake yen sawise perawatan HMDS, pola photoresist bisa ditahan supaya ora tiba. Gambar 10 nuduhake efek perawatan HMDS (ukuran pola 1um).
Gambar 10: Efek perawatan HMDS (ukuran pola 1um)
Prebaking
Ing kacepetan rotasi sing padha, sing luwih dhuwur suhu prebaking, kekandelan film sing luwih cilik, sing nuduhake yen suhu prebaking sing luwih dhuwur, pelarut sing luwih akeh nguap, nyebabake kekandelan film sing luwih tipis. Gambar 11 nuduhake hubungan antarane suhu pra-baking lan parameter Dill A. Parameter A nuduhake konsentrasi agen fotosensitif. Kaya sing bisa dideleng saka gambar kasebut, nalika suhu pra-baking munggah ing ndhuwur 140 ° C, parameter A nyuda, nuduhake yen agen fotosensitif decomposes ing suhu sing luwih dhuwur tinimbang iki. Figure 12 nuduhake transmisi spektral ing suhu pra-baking beda. Ing 160 ° C lan 180 ° C, paningkatan transmitansi bisa diamati ing sawetara dawa gelombang 300-500nm. Iki nandheske yen agen fotosensitif dipanggang lan rusak ing suhu dhuwur. Suhu pra-baking nduweni nilai optimal, sing ditemtokake dening karakteristik cahya lan sensitivitas.
Gambar 11: Hubungan antarane suhu pra-baking lan parameter Dill's A
(Nilai terukur OFPR-800/2)
Gambar 12: Transmisi spektral ing suhu pra-baking sing beda
(OFPR-800, ketebalan film 1um)
Ing cendhak, cara nutupi muter duwe kaluwihan unik kayata kontrol tepat saka kekandelan film, kinerja biaya dhuwur, kondisi proses entheng, lan operasi prasaja, supaya wis efek pinunjul kanggo ngurangi polusi, ngirit energi, lan nambah kinerja biaya. Ing taun-taun pungkasan, lapisan spin saya tambah akeh perhatian, lan aplikasi kasebut saya nyebar menyang macem-macem lapangan.
Wektu kirim: Nov-27-2024