Puisano e khutšoanyane mabapi le mokhoa oa ho roala photoresist

Mekhoa ea ho roala ea photoresist ka kakaretso e arotsoe ka ho roala ha spin, dip coating le roll coating, eo har'a eona ho sebelisoang haholo ho roala ha spinal. Ka ho roala ha spin, photoresist e rothela holim'a substrate, 'me substrate e ka potoloha ka lebelo le phahameng ho fumana filimi ea photoresist. Ka mor'a moo, filimi e tiileng e ka fumanoa ka ho e futhumatsa ka sejana se chesang. Ho roala ha spin ho loketse ho koaheloa ho tloha lifiliming tse tšesaane haholo (tse ka bang 20nm) ho isa lifiliming tse teteaneng tse ka bang 100um. Litšobotsi tsa eona li tšoana hantle, botenya ba filimi e ts'oanang pakeng tsa li-wafers, liphoso tse fokolang, joalo-joalo, 'me filimi e nang le ts'ebetso e phahameng ea ho roala e ka fumanoa.

 

Mokhoa oa ho roala ka spin

Nakong ea ho roala ha spin, lebelo le ka sehloohong la ho potoloha ha substrate le khetholla botenya ba filimi ea photoresist. Kamano pakeng tsa lebelo la ho potoloha le botenya ba filimi ke e latelang:

Spin=kTn

Ka foromo, Spin ke lebelo la ho potoloha; T ke botenya ba filimi; k le n ke lintho tse sa fetoheng.

 

Lintlha tse amang mokhoa oa ho roala ha spin

Le hoja botenya ba filimi bo khethoa ke lebelo le ka sehloohong la ho potoloha, le boetse le amana le mocheso oa kamore, mongobo, viscosity ea photoresist le mofuta oa photoresist. Papiso ea mefuta e fapaneng ea li-curve tsa photoresist e bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 1.

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (1)

Setšoantšo sa 1: Papiso ea mefuta e fapaneng ea li-curve tsa ho roala photoresist

Tšusumetso ea nako e kholo ea ho potoloha

Nako e khuts'oane ea nako e kholo ea ho potoloha, ho ba le botenya ba filimi. Ha nako e kholo ea ho potoloha e ntse e eketseha, filimi e fetoha e fokolang. Ha e feta 20s, botenya ba filimi bo lula bo sa fetohe. Ka hona, nako e kholo ea ho potoloha hangata e khethoa hore e be metsotsoana e fetang 20. Kamano pakeng tsa nako e kholo ea ho potoloha le botenya ba filimi e bontšoa ho Setšoantšo sa 2.

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (9)

Setšoantšo sa 2: Kamano pakeng tsa nako e kholo ea ho potoloha le botenya ba filimi

Ha photoresist e rothela holim'a substrate, esita le haeba lebelo la ho potoloha le ka sehloohong le latelang le tšoana, lebelo la ho potoloha ha substrate nakong ea ho rotha le tla ama botenya ba filimi ea ho qetela. Botenya ba filimi ea photoresist bo eketseha ka ho eketseha ha lebelo la ho potoloha ha substrate nakong ea ho rotha, e leng ka lebaka la tšusumetso ea mouoane oa solvent ha photoresist e senoloa ka mor'a ho rotha. Setšoantšo sa 3 se bontša kamano pakeng tsa botenya ba filimi le lebelo le ka sehloohong la ho potoloha ka lebelo le fapaneng la ho potoloha ha substrate nakong ea ho rotha ha photoresist. E ka bonoa ho tloha setšoantšong hore ka ho eketseha ha lebelo la ho potoloha ha substrate e rothang, botenya ba filimi bo fetoha ka potlako, 'me phapang e bonahala haholoanyane sebakeng se nang le lebelo le tlaase la ho potoloha.

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (3)(1)

Setšoantšo sa 3: Kamano pakeng tsa botenya ba filimi le lebelo le leholo la ho potoloha ka lebelo le fapaneng la ho potoloha ha substrate nakong ea ho fana ka photoresist.

 

Phello ea mongobo nakong ea ho roala

Ha mongobo o fokotseha, botenya ba filimi boa eketseha, hobane ho fokotseha ha mongobo ho khothalletsa ho fetoha mouoane oa solvent. Leha ho le joalo, kabo ea botenya ba filimi ha e fetohe haholo. Setšoantšo sa 4 se bontša kamano pakeng tsa mongobo le kabo ea botenya ba filimi nakong ea ho roala.

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (4)(1)

Setšoantšo sa 4: Kamano pakeng tsa mongobo le kabo ea botenya ba filimi nakong ea ho roala

 

Phello ea mocheso nakong ea ho roala

Ha mocheso o ka hare o phahama, botenya ba filimi boa eketseha. Ho ka bonoa ho tsoa ho Setšoantšo sa 5 hore kabo ea botenya ba filimi ea photoresist e fetoha ho tloha ho khoho ho ea ho khoho. Mokokotlo oa setšoantšo o boetse o bontša hore ho lumellana ho phahameng ka ho fetisisa ho fumanoa ha mocheso oa ka tlung o le 26 ° C le mocheso oa photoresist ke 21 ° C.

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (2)(1)

Setšoantšo sa 5: Kamano pakeng tsa mocheso le kabo ea botenya ba filimi nakong ea ho roala

 

Phello ea lebelo la ho tima nakong ea ho roala

Setšoantšo sa 6 se bontša kamano pakeng tsa lebelo la ho qeta nako le kabo ea botenya ba filimi. Ha ho se na mosi, ho bontša hore setsi sa sephaphatha se atisa ho teteana. Ho eketsa lebelo la ho qeta ho tla ntlafatsa ho tšoana, empa haeba ho eketsoa haholo, ho tšoana ho tla fokotseha. Ho ka bonoa hore ho na le boleng bo nepahetseng bakeng sa lebelo la ho tima.

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (5)

Setšoantšo sa 6: Kamano pakeng tsa lebelo la ho qeta le kabo ea botenya ba filimi

 

Kalafo ea HMDS

E le ho etsa hore photoresist e aparehe haholoanyane, sephaphatha se hloka ho phekoloa ka hexamethyldisilazane (HMDS). Haholo-holo ha mongobo o khomaretsoe holim'a filimi ea Si oxide, silanol e thehoa, e fokotsang ho khomarela photoresist. E le ho tlosa mongobo le ho senya silanol, sephaphatha se atisa ho futhumala ho 100-120 ° C, 'me moholi oa HMDS o hlahisoa ho baka lik'hemik'hale. Mokhoa oa ho itšoara o bontšoa ho Setšoantšo sa 7. Ka phekolo ea HMDS, sebaka sa hydrophilic se nang le sekhahla se senyenyane sa ho kopana se fetoha sebaka sa hydrophobic se nang le sekhahla se seholo sa ho kopana. Ho futhumatsa sephaphatha ho ka fumana sekhomaretsi se phahameng sa photoresist.

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (10)

Setšoantšo sa 7: Mokhoa oa ho itšoara ka HMDS

 

Phello ea phekolo ea HMDS e ka bonoa ka ho lekanya angle ea ho kopana. Setšoantšo sa 8 se bontša kamano pakeng tsa nako ea phekolo ea HMDS le angle ea ho kopana (mocheso oa phekolo 110 ° C). The substrate ke Si, nako ea phekolo ea HMDS e kholo ho feta 1min, angle ea ho kopana e kholo ho feta 80 °, 'me phello ea phekolo e tsitsitse. Setšoantšo sa 9 se bontša kamano pakeng tsa mocheso oa phekolo ea HMDS le angle ea ho kopana (nako ea phekolo 60s). Ha mocheso o feta 120 ℃, angle ea ho kopana ea fokotseha, ho bontša hore HMDS e senyeha ka lebaka la mocheso. Ka hona, kalafo ea HMDS hangata e etsoa ho 100-110 ℃.

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (3)

Setšoantšo sa 8: Kamano pakeng tsa nako ea phekolo ea HMDS

le angle ea ho kopana (mocheso oa phekolo 110 ℃)

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (3)

Setšoantšo sa 9: Kamano pakeng tsa mocheso oa phekolo ea HMDS le angle ea ho kopana (nako ea phekolo 60s)

 

Kalafo ea HMDS e etsoa holim'a silicon substrate e nang le filimi ea oxide ho etsa setšoantšo sa photoresist. Joale filimi ea oxide e kenngoa ka hydrofluoric acid e nang le "buffer", 'me ho fumanoa hore ka mor'a phekolo ea HMDS, mokhoa oa photoresist o ka thijoa hore o se ke oa oa. Setšoantšo sa 10 se bontša phello ea phekolo ea HMDS (boholo ba mohlala ke 1um).

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (7)

Setšoantšo sa 10: Phello ea phekolo ea HMDS (saese ea mohlala ke 1um)

 

Ho baka

Ka lebelo le ts'oanang la ho potoloha, ha mocheso oa pele o pheha o phahame, le botenya ba filimi bo fokotseha, e leng se bontšang hore ha mocheso oa pele o pheha o phahame, mokelikeli o fetoha mouoane, o fella ka botenya bo fokolang ba filimi. Setšoantšo sa 11 se bontša kamano pakeng tsa mocheso oa pele ho baka le Dill's A parameter. Paramethara ea A e bonts'a mahloriso a sesebelisoa sa lifoto. Joalokaha ho ka bonoa ho tloha setšoantšong, ha mocheso oa pele oa ho baka o nyolohela ka holimo ho 140 ° C, parameter ea A e fokotseha, e bontšang hore moemeli oa photosensitive o senyeha ka mocheso o phahameng ho feta ona. Setšoantšo sa 12 se bonts'a phetisetso ea spectral maemong a fapaneng a mocheso pele ho baka. Ho 160 ° C le 180 ° C, keketseho ea phetisetso e ka bonoa ka har'a maqhubu a maqhubu a 300-500nm. Sena se tiisa hore sesebelisoa sa photosensitive se behiloe 'me se bolile ka mocheso o phahameng. Mocheso oa pele oa ho baka o na le boleng bo nepahetseng, bo khetholloang ke litšobotsi tsa leseli le kutloisiso.

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (7)

Setšoantšo sa 11: Kamano pakeng tsa mocheso oa pele oa ho baka le Dill's A parameter

(theko e lekantsoeng ea OFPR-800/2)

Mokhoa oa ho roala ka photoresist (6)

Setšoantšo sa 12: Spectral transmittance ka mocheso o fapaneng oa pele o baka

(OFPR-800, botenya ba filimi ea 1um)

 

Ka bokhutšoanyane, mokhoa oa ho roala li-spin o na le melemo e ikhethang e kang taolo e nepahetseng ea botenya ba filimi, ts'ebetso ea litšenyehelo tse phahameng, maemo a bonolo a ts'ebetso, le ts'ebetso e bonolo, kahoo e na le liphello tse kholo ho fokotsa tšilafalo, ho boloka matla le ho ntlafatsa ts'ebetso ea litšenyehelo. Lilemong tsa morao tjena, ho roala ha spin ho ntse ho fumana tlhokomelo e ntseng e eketseha, 'me ts'ebeliso ea eona e ntse e hasana butle-butle libakeng tse sa tšoaneng.


Nako ea poso: Nov-27-2024