Il-metodi ta 'kisi ta' photoresist huma ġeneralment maqsuma f'kisi spin, kisi dip u kisi roll, fosthom kisi spin huwa l-aktar użat komunement. Permezz ta 'kisi tal-ispin, il-fotoreżist jitqattar fuq is-sottostrat, u s-sottostrat jista' jiddawwar b'veloċità għolja biex jinkiseb film tal-fotoreżist. Wara dan, film solidu jista 'jinkiseb billi jissaħħan fuq hot plate. Spin kisi huwa adattat għall-kisi minn films ultra-rqaq (madwar 20nm) għal films ħoxnin ta 'madwar 100um. Il-karatteristiċi tiegħu huma uniformità tajba, ħxuna uniformi tal-film bejn wejfers, ftit difetti, eċċ., U film b'rendiment għoli ta 'kisi jista' jinkiseb.
Spin kisi proċess
Waqt il-kisi tal-ispin, il-veloċità tar-rotazzjoni prinċipali tas-sottostrat tiddetermina l-ħxuna tal-film tal-fotoreżistu. Ir-relazzjoni bejn il-veloċità tar-rotazzjoni u l-ħxuna tal-film hija kif ġej:
Spin=kTn
Fil-formula, Spin hija l-veloċità tar-rotazzjoni; T hija l-ħxuna tal-film; k u n huma kostanti.
Fatturi li jaffettwaw il-proċess tal-kisi spin
Għalkemm il-ħxuna tal-film hija ddeterminata mill-veloċità tar-rotazzjoni prinċipali, hija wkoll relatata mat-temperatura tal-kamra, l-umdità, il-viskożità tal-fotoreżist u t-tip ta 'photoresist. It-tqabbil ta 'tipi differenti ta' kurvi tal-kisi fotoreżistiku jidher fil-Figura 1.
Figura 1: Tqabbil ta 'tipi differenti ta' kurvi tal-kisi fotoreżistenti
L-influwenza tal-ħin ta 'rotazzjoni prinċipali
Iqsar il-ħin ta 'rotazzjoni prinċipali, eħxen il-ħxuna tal-film. Meta jiżdied il-ħin tar-rotazzjoni prinċipali, iktar ikun irqaq il-film. Meta taqbeż l-20s, il-ħxuna tal-film tibqa 'kważi l-istess. Għalhekk, il-ħin ta 'rotazzjoni prinċipali ġeneralment jintgħażel biex ikun aktar minn 20 sekonda. Ir-relazzjoni bejn il-ħin ta 'rotazzjoni prinċipali u l-ħxuna tal-film tidher fil-Figura 2.
Figura 2: Relazzjoni bejn il-ħin ta 'rotazzjoni prinċipali u l-ħxuna tal-film
Meta l-photoresist jitqattar fuq is-sottostrat, anke jekk il-veloċità ta 'rotazzjoni prinċipali sussegwenti hija l-istess, il-veloċità tar-rotazzjoni tas-sottostrat waqt it-taqtir se taffettwa l-ħxuna finali tal-film. Il-ħxuna tal-film photoresist tiżdied biż-żieda tal-veloċità tar-rotazzjoni tas-sottostrat waqt it-taqtir, li hija dovuta għall-influwenza tal-evaporazzjoni tas-solvent meta l-photoresist jinfetaħ wara t-taqtir. Il-Figura 3 turi r-relazzjoni bejn il-ħxuna tal-film u l-veloċità ta 'rotazzjoni prinċipali f'veloċitajiet differenti ta' rotazzjoni tas-sottostrat waqt it-taqtir tal-fotoreżistenti. Jista 'jidher mill-figura li biż-żieda tal-veloċità tar-rotazzjoni tas-sottostrat tat-taqtir, il-ħxuna tal-film tinbidel aktar malajr, u d-differenza hija aktar ovvja fiż-żona b'veloċità ta' rotazzjoni prinċipali aktar baxxa.
Figura 3: Relazzjoni bejn il-ħxuna tal-film u l-veloċità ta’ rotazzjoni prinċipali f’veloċitajiet differenti ta’ rotazzjoni tas-sottostrat waqt id-dispensing ta’ fotoreżist
Effett tal-umdità waqt il-kisi
Meta l-umdità tonqos, il-ħxuna tal-film tiżdied, minħabba li t-tnaqqis fl-umdità jippromwovi l-evaporazzjoni tas-solvent. Madankollu, id-distribuzzjoni tal-ħxuna tal-film ma tinbidilx b'mod sinifikanti. Il-Figura 4 turi r-relazzjoni bejn l-umdità u d-distribuzzjoni tal-ħxuna tal-film waqt il-kisi.
Figura 4: Relazzjoni bejn l-umdità u d-distribuzzjoni tal-ħxuna tal-film waqt il-kisi
Effett tat-temperatura waqt il-kisi
Meta t-temperatura ta 'ġewwa togħla, il-ħxuna tal-film tiżdied. Jista 'jidher mill-Figura 5 li d-distribuzzjoni tal-ħxuna tal-film photoresist tinbidel minn konvessi għal konkavi. Il-kurva fil-figura turi wkoll li l-ogħla uniformità tinkiseb meta t-temperatura ta 'ġewwa tkun ta' 26 ° C u t-temperatura tal-fotoreżist hija ta '21 °C.
Figura 5: Relazzjoni bejn it-temperatura u d-distribuzzjoni tal-ħxuna tal-film waqt il-kisi
Effett tal-veloċità tal-egżost waqt il-kisi
Il-Figura 6 turi r-relazzjoni bejn il-veloċità tal-egżost u d-distribuzzjoni tal-ħxuna tal-film. Fin-nuqqas ta 'exhaust, juri li ċ-ċentru tal-wejfer għandu tendenza li jeħxien. Iż-żieda tal-veloċità tal-egżost se ttejjeb l-uniformità, iżda jekk tiżdied wisq, l-uniformità tonqos. Wieħed jista 'jara li hemm valur ottimali għall-veloċità ta' l-egżost.
Figura 6: Relazzjoni bejn il-veloċità tal-egżost u d-distribuzzjoni tal-ħxuna tal-film
Trattament HMDS
Sabiex il-photoresist ikun aktar miksi, il-wejfer jeħtieġ li jiġi ttrattat b'hexamethyldisilazane (HMDS). Speċjalment meta l-umdità tkun imwaħħla mal-wiċċ tal-film tal-ossidu tas-Si, jiġi ffurmat silanol, li jnaqqas l-adeżjoni tal-fotoresist. Sabiex titneħħa l-umdità u tiddekomponi silanol, il-wejfer ġeneralment jissaħħan għal 100-120 ° C, u ċ-ċpar HMDS jiġi introdott biex jikkawża reazzjoni kimika. Il-mekkaniżmu ta 'reazzjoni huwa muri fil-Figura 7. Permezz ta' trattament HMDS, il-wiċċ idrofiliku b'angolu ta 'kuntatt żgħir isir wiċċ idrofobiku b'angolu ta' kuntatt kbir. It-tisħin tal-wejfer jista 'jikseb adeżjoni fotoreżistika ogħla.
Figura 7: Mekkaniżmu ta 'reazzjoni HMDS
L-effett tat-trattament HMDS jista 'jiġi osservat billi jitkejjel l-angolu ta' kuntatt. Il-Figura 8 turi r-relazzjoni bejn il-ħin tat-trattament tal-HMDS u l-angolu tal-kuntatt (temperatura tat-trattament 110 ° C). Is-sottostrat huwa Si, il-ħin tat-trattament HMDS huwa akbar minn 1min, l-angolu ta 'kuntatt huwa akbar minn 80 °, u l-effett tat-trattament huwa stabbli. Il-Figura 9 turi r-relazzjoni bejn it-temperatura tat-trattament tal-HMDS u l-angolu tal-kuntatt (ħin tat-trattament 60s). Meta t-temperatura taqbeż il-120℃, l-angolu tal-kuntatt jonqos, li jindika li l-HMDS jiddekomponi minħabba s-sħana. Għalhekk, it-trattament HMDS ġeneralment isir f'100-110 ℃.
Figura 8: Relazzjoni bejn il-ħin tat-trattament tal-HMDS
u l-angolu tal-kuntatt (temperatura tat-trattament 110℃)
Figura 9: Relazzjoni bejn it-temperatura tat-trattament tal-HMDS u l-angolu tal-kuntatt (ħin tat-trattament 60s)
It-trattament HMDS jitwettaq fuq sottostrat tas-silikon b'film ta 'ossidu biex jifforma mudell ta' fotoreżist. Il-film ta 'l-ossidu mbagħad jiġi nċiż b'aċidu idrofluworiku b'buffer miżjud, u jinstab li wara t-trattament HMDS, il-mudell fotoreżistiku jista' jinżamm milli jaqa '. Figura 10 turi l-effett tat-trattament HMDS (id-daqs tal-mudell huwa 1um).
Figura 10: Effett tat-trattament HMDS (id-daqs tal-mudell huwa 1um)
Ħami minn qabel
Fl-istess veloċità ta 'rotazzjoni, iktar ma tkun għolja t-temperatura ta' prebaking, iżgħar tkun il-ħxuna tal-film, li tindika li iktar ma tkun għolja t-temperatura ta 'prebaking, aktar jevapora solvent, li jirriżulta fi ħxuna tal-film irqaq. Il-Figura 11 turi r-relazzjoni bejn it-temperatura ta 'qabel il-ħami u l-parametru A ta' Dill. Il-parametru A jindika l-konċentrazzjoni tal-aġent fotosensittiv. Kif jidher mill-figura, meta t-temperatura ta 'qabel il-ħami titla' għal aktar minn 140 ° C, il-parametru A jonqos, li jindika li l-aġent fotosensittiv jiddekomponi f'temperatura ogħla minn dan. Figura 12 turi t-trasmittanza spettrali f'temperaturi differenti ta 'qabel il-ħami. F'160 ° C u 180 ° C, tista 'tiġi osservata żieda fit-trażmissjoni fil-medda ta' wavelength ta '300-500nm. Dan jikkonferma li l-aġent fotosensittiv huwa moħmi u dekompost f'temperaturi għoljin. It-temperatura ta 'qabel il-ħami għandha valur ottimali, li huwa determinat mill-karatteristiċi tad-dawl u s-sensittività.
Figura 11: Relazzjoni bejn it-temperatura ta 'qabel il-ħami u l-parametru ta' Dill's A
(valur imkejjel ta' OFPR-800/2)
Figura 12: Trasmittanza spettrali f'temperaturi differenti ta 'qabel il-ħami
(OFPR-800, ħxuna tal-film 1um)
Fil-qosor, il-metodu ta 'kisi spin għandu vantaġġi uniċi bħal kontroll preċiż tal-ħxuna tal-film, prestazzjoni ta' spiża għolja, kundizzjonijiet ta 'proċess ħafif, u tħaddim sempliċi, għalhekk għandu effetti sinifikanti fit-tnaqqis tat-tniġġis, l-iffrankar tal-enerġija u t-titjib tal-prestazzjoni tal-ispiża. F'dawn l-aħħar snin, il-kisi tal-ispin ilu jikseb attenzjoni dejjem akbar, u l-applikazzjoni tagħha nfirxet gradwalment għal diversi oqsma.
Ħin tal-post: Nov-27-2024