Mae'r dulliau cotio o photoresist yn cael eu rhannu'n gyffredinol yn cotio sbin, cotio dip a gorchudd rholio, ymhlith y mae cotio sbin yn cael ei ddefnyddio amlaf. Trwy cotio sbin, mae photoresist yn cael ei ddiferu ar y swbstrad, a gellir cylchdroi'r swbstrad ar gyflymder uchel i gael ffilm ffotoresist. Ar ôl hynny, gellir cael ffilm solet trwy ei gynhesu ar blât poeth. Mae cotio sbin yn addas ar gyfer cotio o ffilmiau tenau iawn (tua 20nm) i ffilmiau trwchus o tua 100wm. Ei nodweddion yw unffurfiaeth dda, trwch ffilm unffurf rhwng wafferi, ychydig o ddiffygion, ac ati, a gellir cael ffilm â pherfformiad cotio uchel.
Proses cotio sbin
Yn ystod cotio troelli, mae prif gyflymder cylchdroi'r swbstrad yn pennu trwch ffilm y ffotoresist. Mae'r berthynas rhwng y cyflymder cylchdroi a thrwch y ffilm fel a ganlyn:
Troelli=kTn
Yn y fformiwla, Spin yw'r cyflymder cylchdroi; T yw trwch y ffilm; Mae k ac n yn gysonion.
Ffactorau sy'n effeithio ar y broses gorchuddio troelli
Er bod trwch y ffilm yn cael ei bennu gan y prif gyflymder cylchdroi, mae hefyd yn gysylltiedig â thymheredd ystafell, lleithder, gludedd ffotoresist a math ffotoresist. Dangosir cymhariaeth o wahanol fathau o gromliniau cotio ffotoresist yn Ffigur 1.
Ffigur 1: Cymhariaeth o wahanol fathau o gromliniau cotio photoresist
Dylanwad amser prif gylchdroi
Po fyrraf yw'r prif amser cylchdroi, y mwyaf trwchus yw trwch y ffilm. Pan gynyddir y prif amser cylchdroi, y deneuaf y daw'r ffilm. Pan fydd yn fwy na 20au, mae trwch y ffilm bron yn ddigyfnewid. Felly, mae'r amser prif gylchdroi fel arfer yn cael ei ddewis i fod yn fwy nag 20 eiliad. Dangosir y berthynas rhwng y prif amser cylchdroi a thrwch y ffilm yn Ffigur 2.
Ffigur 2: Y berthynas rhwng amser prif gylchdroi a thrwch ffilm
Pan fydd y ffotoresist yn cael ei ddiferu ar y swbstrad, hyd yn oed os yw'r prif gyflymder cylchdroi dilynol yr un peth, bydd cyflymder cylchdroi'r swbstrad yn ystod y diferu yn effeithio ar drwch y ffilm derfynol. Mae trwch y ffilm photoresist yn cynyddu gyda chynnydd cyflymder cylchdroi'r swbstrad yn ystod y diferu, sy'n ganlyniad i ddylanwad anweddiad toddyddion pan fydd y photoresist yn cael ei ddadblygu ar ôl diferu. Mae Ffigur 3 yn dangos y berthynas rhwng trwch y ffilm a'r prif gyflymder cylchdroi ar wahanol gyflymder cylchdroi swbstrad yn ystod y diferu ffotoresist. Gellir gweld o'r ffigur, gyda chynnydd cyflymder cylchdroi'r swbstrad sy'n diferu, bod trwch y ffilm yn newid yn gyflymach, ac mae'r gwahaniaeth yn fwy amlwg yn yr ardal â chyflymder prif gylchdroi is.
Ffigur 3: Y berthynas rhwng trwch ffilm a chyflymder prif gylchdroi ar wahanol gyflymder cylchdroi swbstrad yn ystod dosbarthu ffotoresistiaid
Effaith lleithder yn ystod cotio
Pan fydd lleithder yn gostwng, mae trwch y ffilm yn cynyddu, oherwydd bod y gostyngiad mewn lleithder yn hyrwyddo anweddiad y toddydd. Fodd bynnag, nid yw dosbarthiad trwch y ffilm yn newid yn sylweddol. Mae Ffigur 4 yn dangos y berthynas rhwng lleithder a dosbarthiad trwch ffilm yn ystod cotio.
Ffigur 4: Y berthynas rhwng lleithder a dosbarthiad trwch ffilm yn ystod cotio
Effaith tymheredd yn ystod cotio
Pan fydd y tymheredd dan do yn codi, mae trwch y ffilm yn cynyddu. Gellir gweld o Ffigur 5 bod dosbarthiad trwch ffilm y ffotoresistiaid yn newid o amgrwm i geugrwm. Mae'r gromlin yn y ffigur hefyd yn dangos bod yr unffurfiaeth uchaf yn cael ei sicrhau pan fo'r tymheredd dan do yn 26 ° C a'r tymheredd ffotoresist yn 21 ° C.
Ffigur 5: Y berthynas rhwng tymheredd a dosbarthiad trwch ffilm yn ystod cotio
Effaith cyflymder gwacáu yn ystod cotio
Mae Ffigur 6 yn dangos y berthynas rhwng cyflymder gwacáu a dosbarthiad trwch ffilm. Yn absenoldeb gwacáu, mae'n dangos bod canol y wafer yn tueddu i dewychu. Bydd cynyddu'r cyflymder gwacáu yn gwella'r unffurfiaeth, ond os caiff ei gynyddu'n ormodol, bydd yr unffurfiaeth yn lleihau. Gellir gweld bod gwerth gorau posibl ar gyfer y cyflymder gwacáu.
Ffigur 6: Y berthynas rhwng cyflymder gwacáu a dosbarthiad trwch ffilm
Triniaeth HMDS
Er mwyn gwneud y ffotoresist yn fwy cotadwy, mae angen trin y wafer â hexamethyldisilazane (HMDS). Yn enwedig pan fo lleithder ynghlwm wrth wyneb y ffilm Si ocsid, mae silanol yn cael ei ffurfio, sy'n lleihau adlyniad y photoresist. Er mwyn cael gwared â lleithder a dadelfennu silanol, mae'r wafer fel arfer yn cael ei gynhesu i 100-120 ° C, a chyflwynir niwl HMDS i achosi adwaith cemegol. Dangosir y mecanwaith adwaith yn Ffigur 7. Trwy driniaeth HMDS, mae'r wyneb hydroffilig gydag ongl gyswllt fach yn dod yn arwyneb hydroffobig gydag ongl gyswllt fawr. Gall gwresogi'r wafer gael adlyniad ffotoresist uwch.
Ffigur 7: Mecanwaith adwaith HMDS
Gellir arsylwi effaith triniaeth HMDS trwy fesur yr ongl gyswllt. Mae Ffigur 8 yn dangos y berthynas rhwng amser triniaeth HMDS ac ongl cyswllt (tymheredd triniaeth 110 ° C). Y swbstrad yw Si, mae amser triniaeth HMDS yn fwy na 1 munud, mae'r ongl gyswllt yn fwy na 80 °, ac mae effaith y driniaeth yn sefydlog. Mae Ffigur 9 yn dangos y berthynas rhwng tymheredd triniaeth HMDS ac ongl cyswllt (amser triniaeth 60au). Pan fydd y tymheredd yn uwch na 120 ℃, mae'r ongl gyswllt yn gostwng, gan ddangos bod HMDS yn dadelfennu oherwydd gwres. Felly, mae triniaeth HMDS fel arfer yn cael ei berfformio ar 100-110 ℃.
Ffigur 8: Y berthynas rhwng amser triniaeth GLlEM
ac ongl cyswllt (tymheredd triniaeth 110 ℃)
Ffigur 9: Y berthynas rhwng tymheredd triniaeth HMDS ac ongl cyswllt (amser triniaeth 60au)
Perfformir triniaeth HMDS ar swbstrad silicon gyda ffilm ocsid i ffurfio patrwm ffotoresist. Yna caiff y ffilm ocsid ei ysgythru ag asid hydrofluorig gyda byffer wedi'i ychwanegu, a darganfyddir, ar ôl triniaeth HMDS, y gellir cadw'r patrwm ffotoresist rhag cwympo. Mae Ffigur 10 yn dangos effaith triniaeth HMDS (maint patrwm yw 1um).
Ffigur 10: Effaith triniaeth HMDS (maint patrwm yw 1um)
Prebaking
Ar yr un cyflymder cylchdroi, po uchaf yw'r tymheredd prepoking, y lleiaf yw trwch y ffilm, sy'n dangos mai po uchaf yw'r tymheredd prepoking, po fwyaf y bydd toddydd yn anweddu, gan arwain at drwch ffilm deneuach. Mae Ffigur 11 yn dangos y berthynas rhwng y tymheredd cyn pobi a pharamedr A Dill. Mae'r paramedr A yn nodi crynodiad yr asiant ffotosensitif. Fel y gwelir o'r ffigur, pan fydd y tymheredd cyn pobi yn codi i uwch na 140 ° C, mae'r paramedr A yn gostwng, gan ddangos bod yr asiant ffotosensitif yn dadelfennu ar dymheredd uwch na hyn. Mae Ffigur 12 yn dangos y trawsyriant sbectrol ar wahanol dymereddau cyn pobi. Ar 160 ° C a 180 ° C, gellir gweld cynnydd mewn trawsyriant yn yr ystod tonfedd o 300-500nm. Mae hyn yn cadarnhau bod yr asiant ffotosensitif yn cael ei bobi a'i ddadelfennu ar dymheredd uchel. Mae gan y tymheredd cyn pobi werth gorau posibl, sy'n cael ei bennu gan nodweddion golau a sensitifrwydd.
Ffigur 11: Y berthynas rhwng tymheredd cyn pobi a pharamedr Dill's A
(gwerth mesuredig OFPR-800/2)
Ffigur 12: Trawsyriant sbectrol ar wahanol dymereddau cyn pobi
(OFPR-800, trwch ffilm 1wm)
Yn fyr, mae gan y dull cotio sbin fanteision unigryw megis rheolaeth fanwl gywir ar drwch ffilm, perfformiad cost uchel, amodau proses ysgafn, a gweithrediad syml, felly mae ganddo effeithiau sylweddol wrth leihau llygredd, arbed ynni, a gwella perfformiad cost. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae cotio sbin wedi bod yn ennill sylw cynyddol, ac mae ei gymhwysiad wedi lledaenu'n raddol i wahanol feysydd.
Amser postio: Tachwedd-27-2024