फोटोरेसिस्टको कोटिंग विधिहरू सामान्यतया स्पिन कोटिंग, डिप कोटिंग र रोल कोटिंगमा विभाजित हुन्छन्, जसमध्ये स्पिन कोटिंग सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग गरिन्छ। स्पिन कोटिंग द्वारा, फोटोरेसिस्टलाई सब्सट्रेटमा ड्रिप गरिन्छ, र फोटोरेसिस्ट फिल्म प्राप्त गर्न सब्सट्रेटलाई उच्च गतिमा घुमाउन सकिन्छ। त्यस पछि, तातो प्लेटमा तताएर ठोस फिल्म प्राप्त गर्न सकिन्छ। स्पिन कोटिंग अल्ट्रा-थिन फिल्महरू (लगभग 20nm) देखि लगभग 100um को बाक्लो फिल्महरूमा कोटिंगको लागि उपयुक्त छ। यसको विशेषताहरू राम्रो एकरूपता, वेफर्स बीच एक समान फिल्म मोटाई, केही दोष, आदि, र उच्च कोटिंग प्रदर्शन संग एक फिल्म प्राप्त गर्न सकिन्छ।
स्पिन कोटिंग प्रक्रिया
स्पिन कोटिंग को समयमा, सब्सट्रेट को मुख्य रोटेशन गति photoresist को फिल्म मोटाई निर्धारण गर्दछ। रोटेशन गति र फिल्म मोटाई बीचको सम्बन्ध निम्नानुसार छ:
स्पिन = kTn
सूत्रमा, स्पिन घुमाउने गति हो; T फिल्म मोटाई छ; k र n स्थिरांक हुन्।
स्पिन कोटिंग प्रक्रियालाई असर गर्ने कारकहरू
यद्यपि फिल्म मोटाई मुख्य रोटेशन गति द्वारा निर्धारण गरिन्छ, यो कोठाको तापमान, आर्द्रता, फोटोरेसिस्ट चिपचिपाहट र फोटोरेसिस्ट प्रकारसँग पनि सम्बन्धित छ। विभिन्न प्रकारका फोटोरेसिस्ट कोटिंग वक्रहरूको तुलना चित्र 1 मा देखाइएको छ।
चित्र १: विभिन्न प्रकारका फोटोरेसिस्ट कोटिंग कर्भहरूको तुलना
मुख्य रोटेशन समय को प्रभाव
मुख्य रोटेशन समय जति छोटो हुन्छ, फिल्मको मोटाई त्यति नै बाक्लो हुन्छ। जब मुख्य रोटेशन समय बढाइन्छ, फिल्म पातलो हुन्छ। जब यो 20s भन्दा बढी हुन्छ, फिल्म मोटाई लगभग अपरिवर्तित रहन्छ। तसर्थ, मुख्य रोटेशन समय सामान्यतया 20 सेकेन्ड भन्दा बढी हुन चयन गरिन्छ। मुख्य रोटेशन समय र फिल्म मोटाई बीचको सम्बन्ध चित्र 2 मा देखाइएको छ।
चित्र २: मुख्य रोटेशन समय र फिल्म मोटाई बीचको सम्बन्ध
जब फोटोरेसिस्टलाई सब्सट्रेटमा ड्रिप गरिन्छ, त्यसपछिको मुख्य रोटेशन गति समान भए तापनि, ड्रिपिङको क्रममा सब्सट्रेटको रोटेशन गतिले अन्तिम फिल्म मोटाईलाई असर गर्छ। फोटोरेसिस्ट फिलिमको मोटाई ड्रिपिङको समयमा सब्सट्रेट रोटेशन गतिको वृद्धिसँगै बढ्छ, जुन ड्रिपिङ पछि फोटोरेसिस्ट खुला हुँदा विलायक वाष्पीकरणको प्रभावको कारणले हुन्छ। चित्र 3 ले फोटोरेसिस्ट ड्रिपिङको समयमा विभिन्न सब्सट्रेट रोटेशन गतिमा फिल्म मोटाई र मुख्य रोटेशन गति बीचको सम्बन्ध देखाउँछ। यो चित्रबाट देख्न सकिन्छ कि ड्रिपिङ सब्सट्रेटको रोटेशन गतिको बृद्धि संग, फिल्म मोटाई छिटो परिवर्तन हुन्छ, र कम मुख्य रोटेशन गति संग क्षेत्र मा भिन्नता अधिक स्पष्ट छ।
चित्र ३: फोटोरेसिस्ट वितरणको क्रममा विभिन्न सब्सट्रेट रोटेशन गतिमा फिल्म मोटाई र मुख्य रोटेशन गति बीचको सम्बन्ध
कोटिंग को समयमा आर्द्रता को प्रभाव
जब आर्द्रता घट्छ, फिल्मको मोटाई बढ्छ, किनकि आर्द्रतामा कमीले विलायकको वाष्पीकरणलाई बढावा दिन्छ। यद्यपि, फिल्म मोटाई वितरण महत्त्वपूर्ण परिवर्तन गर्दैन। चित्र 4 ले कोटिंगको समयमा आर्द्रता र फिल्म मोटाई वितरण बीचको सम्बन्ध देखाउँछ।
चित्र 4: कोटिंगको समयमा आर्द्रता र फिल्म मोटाई वितरण बीचको सम्बन्ध
कोटिंग को समयमा तापमान को प्रभाव
जब भित्री तापमान बढ्छ, फिल्म मोटाई बढ्छ। यो चित्र 5 बाट देख्न सकिन्छ कि फोटोरेसिस्ट फिल्म मोटाई वितरण उत्तलबाट अवतलमा परिवर्तन हुन्छ। चित्रको वक्रले पनि देखाउँछ कि उच्चतम एकरूपता प्राप्त हुन्छ जब भित्री तापमान 26 डिग्री सेल्सियस हुन्छ र फोटोरेसिस्ट तापमान 21 डिग्री सेल्सियस हुन्छ।
चित्र 5: कोटिंग को समयमा तापमान र फिल्म मोटाई वितरण बीच सम्बन्ध
कोटिंग को समयमा निकास गति को प्रभाव
चित्र 6 ले निकास गति र फिल्म मोटाई वितरण बीचको सम्बन्ध देखाउँछ। निकासको अभावमा, यसले वेफरको केन्द्र गाढा हुने देखाउँछ। निकास गति बढाउँदा एकरूपता सुधार हुनेछ, तर यदि यो धेरै बढ्यो भने, एकरूपता कम हुनेछ। यो देख्न सकिन्छ कि त्यहाँ निकास गति को लागी एक इष्टतम मान छ।
चित्र 6: निकास गति र फिल्म मोटाई वितरण बीच सम्बन्ध
HMDS उपचार
फोटोरेसिस्टलाई थप कोटेबल बनाउनको लागि, वेफरलाई हेक्सामेथाइलडिसिलाजेन (HMDS) द्वारा उपचार गर्न आवश्यक छ। विशेष गरी जब आर्द्रता Si oxide फिल्मको सतहमा जोडिएको छ, silanol गठन हुन्छ, जसले photoresist को आसंजन कम गर्दछ। ओसिलोपन हटाउन र सिलानोललाई सडाउनको लागि, वेफरलाई सामान्यतया 100-120 डिग्री सेल्सियसमा तताइन्छ, र धुंध HMDS रासायनिक प्रतिक्रियाको लागि प्रस्तुत गरिन्छ। प्रतिक्रिया संयन्त्र चित्र 7 मा देखाइएको छ। HMDS उपचार मार्फत, सानो सम्पर्क कोण भएको हाइड्रोफिलिक सतह ठूलो सम्पर्क कोण भएको हाइड्रोफोबिक सतह बन्छ। वेफर तताउँदा उच्च फोटोरेसिस्ट आसंजन प्राप्त गर्न सकिन्छ।
चित्र 7: HMDS प्रतिक्रिया संयन्त्र
HMDS उपचारको प्रभाव सम्पर्क कोण मापन गरेर अवलोकन गर्न सकिन्छ। चित्र 8 ले HMDS उपचार समय र सम्पर्क कोण (उपचार तापमान 110 डिग्री सेल्सियस) बीचको सम्बन्ध देखाउँछ। सब्सट्रेट Si हो, HMDS उपचार समय 1min भन्दा बढी छ, सम्पर्क कोण 80° भन्दा ठूलो छ, र उपचार प्रभाव स्थिर छ। चित्र 9 ले HMDS उपचार तापमान र सम्पर्क कोण (उपचार समय 60s) बीचको सम्बन्ध देखाउँछ। जब तापमान 120 ℃ नाघेको छ, सम्पर्क कोण घट्छ, HMDS गर्मीको कारण विघटन भएको संकेत गर्दछ। त्यसैले, HMDS उपचार सामान्यतया 100-110 ℃ मा प्रदर्शन गरिन्छ।
चित्र 8: HMDS उपचार समय बीचको सम्बन्ध
र सम्पर्क कोण (उपचार तापमान 110 ℃)
चित्र 9: HMDS उपचार तापमान र सम्पर्क कोण बीचको सम्बन्ध (उपचार समय 60s)
HMDS उपचार फोटोरेसिस्ट ढाँचा बनाउनको लागि अक्साइड फिल्मको साथ सिलिकन सब्सट्रेटमा गरिन्छ। अक्साइड फिल्मलाई हाइड्रोफ्लोरिक एसिडले बफर थपेर नक्काशी गरिन्छ, र एचएमडीएस उपचार पछि, फोटोरेसिस्ट ढाँचालाई खस्नबाट जोगाउन सकिन्छ। चित्र 10 ले HMDS उपचारको प्रभाव देखाउँछ (ढाँचा आकार 1um हो)।
चित्र 10: HMDS उपचार प्रभाव (ढाँचा आकार 1um छ)
प्रिबेकिंग
उही घूर्णन गतिमा, प्रिबेकिङको तापक्रम जति उच्च हुन्छ, फिल्मको मोटाई जति कम हुन्छ, जसले प्रीबेकिंगको तापक्रम जति उच्च हुन्छ, त्यति नै विलायक वाष्पीकरण हुन्छ, जसको परिणामस्वरूप फिल्मको मोटाई पातलो हुन्छ। चित्र 11 ले पूर्व-बेकिंग तापमान र डिलको ए प्यारामिटर बीचको सम्बन्ध देखाउँछ। ए प्यारामिटरले फोटोसेन्सिटिभ एजेन्टको एकाग्रतालाई संकेत गर्दछ। चित्रबाट देख्न सकिन्छ, जब प्रि-बेकिंग तापमान 140 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथि बढ्छ, A प्यारामिटर घट्छ, यसले संकेत गर्दछ कि फोटोसेन्सिटिभ एजेन्ट यो भन्दा बढी तापक्रममा विघटन हुन्छ। चित्र 12 ले विभिन्न पूर्व-बेकिंग तापमानमा वर्णक्रमीय प्रसारण देखाउँछ। 160°C र 180°C मा, 300-500nm को तरंग दैर्ध्य दायरामा प्रसारणमा वृद्धि देख्न सकिन्छ। यसले पुष्टि गर्छ कि फोटोसेन्सिटिभ एजेन्ट उच्च तापक्रममा पकाएको र विघटित हुन्छ। पूर्व-बेकिंग तापमान एक इष्टतम मान छ, जो प्रकाश विशेषताहरु र संवेदनशीलता द्वारा निर्धारण गरिन्छ।
चित्र 11: प्रि-बेकिंग तापमान र डिलको ए प्यारामिटर बीचको सम्बन्ध
(OFPR-800/2 को मापन मूल्य)
चित्र 12: विभिन्न पूर्व-बेकिंग तापमानमा स्पेक्ट्रल ट्रान्समिटेन्स
(OFPR-800, 1um फिल्म मोटाई)
छोटकरीमा, स्पिन कोटिंग विधिसँग फिल्म मोटाईको सटीक नियन्त्रण, उच्च लागत प्रदर्शन, हल्का प्रक्रिया अवस्था, र सरल सञ्चालन जस्ता अद्वितीय फाइदाहरू छन्, त्यसैले यसले प्रदूषण कम गर्न, ऊर्जा बचत गर्न र लागत प्रदर्शन सुधार गर्न महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ। हालका वर्षहरूमा, स्पिन कोटिंगले बढ्दो ध्यान प्राप्त गरिरहेको छ, र यसको आवेदन बिस्तारै विभिन्न क्षेत्रहरूमा फैलिएको छ।
पोस्ट समय: नोभेम्बर-27-2024