ວິທີການເຄືອບຂອງ photoresist ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນແບ່ງອອກເປັນການເຄືອບ spin, ການເຄືອບຈຸ່ມແລະການເຄືອບມ້ວນ, ຊຶ່ງໃນນັ້ນການເຄືອບ spin ແມ່ນໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດ. ໂດຍການເຄືອບ spin, photoresist ແມ່ນ dripped ເທິງ substrate, ແລະ substrate ສາມາດຫມຸນດ້ວຍຄວາມໄວສູງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຟິມ photoresist. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຮູບເງົາແຂງສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໃສ່ແຜ່ນຮ້ອນ. ການເຄືອບ Spin ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການເຄືອບຈາກຮູບເງົາບາງ ultra-thin (ປະມານ 20nm) ກັບຮູບເງົາຫນາປະມານ 100um. ຄຸນລັກສະນະຂອງມັນແມ່ນຄວາມສອດຄ່ອງທີ່ດີ, ຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາທີ່ເປັນເອກະພາບລະຫວ່າງ wafers, ຄວາມບົກຜ່ອງຈໍານວນຫນ້ອຍ, ແລະອື່ນໆ, ແລະຮູບເງົາທີ່ມີການປະຕິບັດການເຄືອບສູງສາມາດໄດ້ຮັບ.
ຂະບວນການເຄືອບ Spin
ໃນລະຫວ່າງການເຄືອບ spin, ຄວາມໄວການຫມຸນຕົ້ນຕໍຂອງ substrate ກໍານົດຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາຂອງ photoresist ໄດ້. ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມໄວການຫມຸນແລະຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
Spin=kTn
ໃນສູດ, Spin ແມ່ນຄວາມໄວຫມຸນ; T ແມ່ນຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາ; k ແລະ n ແມ່ນຄົງທີ່.
ປັດໃຈທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຂະບວນການເຄືອບ spin
ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍຄວາມໄວການຫມຸນຕົ້ນຕໍ, ມັນຍັງກ່ຽວຂ້ອງກັບອຸນຫະພູມຫ້ອງ, ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ, ຄວາມຫນືດຂອງ photoresist ແລະປະເພດ photoresist. ການປຽບທຽບປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງເສັ້ນໂຄ້ງການເຄືອບ photoresist ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 1.
ຮູບທີ 1: ການປຽບທຽບປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງເສັ້ນໂຄ້ງການເຄືອບ photoresist
ອິດທິພົນຂອງເວລາຫມຸນຕົ້ນຕໍ
ເວລາຫມຸນຕົ້ນຕໍສັ້ນກວ່າ, ຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາຈະຫນາ. ເມື່ອເວລາຫມຸນຕົ້ນຕໍເພີ່ມຂຶ້ນ, ຮູບເງົາຈະບາງລົງ. ເມື່ອມັນເກີນ 20s, ຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາຍັງຄົງເກືອບບໍ່ປ່ຽນແປງ. ດັ່ງນັ້ນ, ເວລາຫມຸນຕົ້ນຕໍມັກຈະຖືກເລືອກໃຫ້ຫຼາຍກວ່າ 20 ວິນາທີ. ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງເວລາຫມຸນຕົ້ນຕໍແລະຄວາມຫນາຂອງຟິມແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 2.
ຮູບທີ 2: ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງເວລາຫມຸນຕົ້ນຕໍແລະຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາ
ໃນເວລາທີ່ photoresist ໄດ້ຖືກ dripped ໃສ່ substrate ໄດ້, ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມໄວການຫມຸນຕົ້ນຕໍຕໍ່ມາແມ່ນຄືກັນ, ຄວາມໄວຫມຸນຂອງ substrate ໃນລະຫວ່າງການ dripping ຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາສຸດທ້າຍ. ຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາ photoresist ເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການເພີ່ມຄວາມໄວຂອງການຫມຸນຂອງ substrate ໃນລະຫວ່າງການ dripping, ຊຶ່ງເປັນຍ້ອນອິດທິພົນຂອງການລະເຫີຍຂອງ solvent ໃນເວລາທີ່ photoresist ແມ່ນ unfolded ຫຼັງຈາກ dripping. ຮູບທີ່ 3 ສະແດງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມຫນາຂອງຟິມແລະຄວາມໄວການຫມຸນຕົ້ນຕໍຢູ່ທີ່ຄວາມໄວການຫມຸນຂອງ substrate ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນລະຫວ່າງການ photoresist dripping. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຕົວເລກວ່າດ້ວຍການເພີ່ມຄວາມໄວຂອງການຫມຸນຂອງຊັ້ນລຸ່ມຂອງ dripping, ຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາໄດ້ປ່ຽນແປງໄວ, ແລະຄວາມແຕກຕ່າງແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນໃນພື້ນທີ່ທີ່ມີຄວາມໄວການຫມຸນຕົ້ນຕໍຕ່ໍາ.
ຮູບທີ 3: ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງຄວາມໜາຂອງຟິມ ແລະ ຄວາມໄວການຫມຸນຫຼັກໃນຄວາມໄວການຫມຸນຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນລະຫວ່າງການແຜ່ກະຈາຍ photoresist
ຜົນກະທົບຂອງຄວາມຊຸ່ມຊື່ນໃນລະຫວ່າງການເຄືອບ
ເມື່ອຄວາມຊຸ່ມຊື່ນຫຼຸດລົງ, ຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາເພີ່ມຂຶ້ນ, ເພາະວ່າການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຊຸ່ມຊື່ນສົ່ງເສີມການລະເຫີຍຂອງສານລະລາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາບໍ່ໄດ້ມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຮູບທີ 4 ສະແດງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມຊຸ່ມຊື່ນແລະການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາໃນລະຫວ່າງການເຄືອບ.
ຮູບທີ 4: ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມຊຸ່ມຊື່ນແລະການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາໃນລະຫວ່າງການເຄືອບ
ຜົນກະທົບຂອງອຸນຫະພູມໃນລະຫວ່າງການເຄືອບ
ເມື່ອອຸນຫະພູມໃນລົ່ມສູງຂຶ້ນ, ຄວາມຫນາຂອງຟິມຈະເພີ່ມຂຶ້ນ. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຮູບທີ 5 ວ່າການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາ photoresist ປ່ຽນຈາກ convex ກັບ concave. ເສັ້ນໂຄ້ງໃນຮູບຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມເປັນເອກະພາບສູງສຸດແມ່ນໄດ້ຮັບເມື່ອອຸນຫະພູມພາຍໃນແມ່ນ 26 ° C ແລະອຸນຫະພູມ photoresist ແມ່ນ 21 ° C.
ຮູບ 5: ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງອຸນຫະພູມແລະການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາໃນລະຫວ່າງການເຄືອບ
ຜົນກະທົບຂອງຄວາມໄວຫມົດໃນລະຫວ່າງການເຄືອບ
ຮູບທີ 6 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມໄວຂອງໄອເສຍແລະການກະຈາຍຄວາມຫນາຂອງຟິມ. ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີທາດໄອເສຍ, ມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສູນກາງຂອງ wafer ມັກຈະຫນາ. ການເພີ່ມຄວາມໄວຂອງໄອເສຍຈະປັບປຸງຄວາມສອດຄ່ອງ, ແຕ່ຖ້າມັນເພີ່ມຂຶ້ນຫຼາຍເກີນໄປ, ຄວາມເປັນເອກະພາບຈະຫຼຸດລົງ. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າມີຄ່າທີ່ເຫມາະສົມທີ່ສຸດສໍາລັບຄວາມໄວຂອງໄອເສຍ.
ຮູບທີ 6: ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງຄວາມໄວຂອງໄອເສຍແລະການກະຈາຍຄວາມໜາຂອງຟິມ
ການປິ່ນປົວ HMDS
ເພື່ອເຮັດໃຫ້ photoresist ສາມາດເຄືອບໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ, wafer ຕ້ອງໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ hexamethyldisilazane (HMDS). ໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ຄວາມຊຸ່ມຊື້ນຕິດກັບຫນ້າດິນຂອງຮູບເງົາ Si oxide, silanol ໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການຍຶດຕິດຂອງ photoresist. ໃນຄໍາສັ່ງທີ່ຈະເອົາຄວາມຊຸ່ມຊື່ນແລະ decompose silanol, wafer ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເຖິງ 100-120 ° C, ແລະ mist HMDS ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີເພື່ອເຮັດໃຫ້ຕິກິຣິຍາເຄມີ. ກົນໄກການປະຕິກິລິຢາສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 7. ໂດຍຜ່ານການປິ່ນປົວ HMDS, ພື້ນຜິວ hydrophilic ທີ່ມີມຸມຕິດຕໍ່ຂະຫນາດນ້ອຍກາຍເປັນພື້ນຜິວ hydrophobic ທີ່ມີມຸມຕິດຕໍ່ຂະຫນາດໃຫຍ່. ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງ wafer ສາມາດໄດ້ຮັບຄວາມຍຶດຫມັ້ນຂອງ photoresist ທີ່ສູງຂຶ້ນ.
ຮູບທີ 7: ກົນໄກປະຕິກິລິຍາ HMDS
ຜົນກະທົບຂອງການປິ່ນປົວ HMDS ສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້ໂດຍການວັດແທກມຸມຕິດຕໍ່. ຮູບທີ່ 8 ສະແດງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງເວລາການປິ່ນປົວ HMDS ແລະມຸມຕິດຕໍ່ (ອຸນຫະພູມການປິ່ນປົວ 110 ° C). substrate ແມ່ນ Si, ເວລາການປິ່ນປົວ HMDS ແມ່ນຫຼາຍກ່ວາ 1min, ມຸມຕິດຕໍ່ແມ່ນຫຼາຍກ່ວາ 80 °, ແລະຜົນກະທົບການປິ່ນປົວແມ່ນຫມັ້ນຄົງ. ຮູບ 9 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງອຸນຫະພູມການປິ່ນປົວ HMDS ແລະມຸມຕິດຕໍ່ (ເວລາການປິ່ນປົວ 60s). ເມື່ອອຸນຫະພູມເກີນ 120 ℃, ມຸມຕິດຕໍ່ຫຼຸດລົງ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ HMDS decomposes ເນື່ອງຈາກຄວາມຮ້ອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການປິ່ນປົວ HMDS ມັກຈະປະຕິບັດຢູ່ທີ່ 100-110 ℃.
ຮູບ 8: ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງເວລາການປິ່ນປົວ HMDS
ແລະມຸມຕິດຕໍ່ (ອຸນຫະພູມການປິ່ນປົວ 110 ℃)
ຮູບທີ 9: ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງອຸນຫະພູມການປິ່ນປົວ HMDS ແລະມຸມຕິດຕໍ່ (ເວລາການປິ່ນປົວ 60s)
ການປິ່ນປົວ HMDS ແມ່ນປະຕິບັດຢູ່ເທິງຊັ້ນໃຕ້ດິນຂອງຊິລິໂຄນທີ່ມີແຜ່ນ oxide ເພື່ອສ້າງຮູບແບບການຕ້ານທານຕໍ່ແສງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ແຜ່ນ oxide ໄດ້ຖືກຕິດດ້ວຍອາຊິດ hydrofluoric ດ້ວຍການເພີ່ມ buffer, ແລະພົບວ່າຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວ HMDS, ຮູບແບບ photoresist ສາມາດຮັກສາໄວ້ຈາກການຕົກ. ຮູບ 10 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຂອງການປິ່ນປົວ HMDS (ຂະຫນາດຂອງຮູບແບບແມ່ນ 1um).
ຮູບ 10: ຜົນກະທົບການປິ່ນປົວ HMDS (ຂະຫນາດຂອງຮູບແບບແມ່ນ 1um)
Prebaking
ໃນຄວາມໄວຂອງການຫມຸນດຽວກັນ, ອຸນຫະພູມ prebaking ສູງ, ຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາຂະຫນາດນ້ອຍ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າອຸນຫະພູມ prebaking ສູງ, solvent evaporates ຫຼາຍ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາ thinner. ຮູບທີ 11 ສະແດງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງອຸນຫະພູມກ່ອນການອົບ ແລະພາລາມິເຕີ A ຂອງ Dill. ຕົວກໍານົດການ A ຊີ້ບອກຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຕົວແທນ photosensitive. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບ, ເມື່ອອຸນຫະພູມກ່ອນການອົບເພີ່ມຂຶ້ນສູງກວ່າ 140 ອົງສາ C, ພາລາມິເຕີ A ຫຼຸດລົງ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສານທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບແສງຈະເສື່ອມໂຊມໃນອຸນຫະພູມທີ່ສູງກວ່ານີ້. ຮູບທີ 12 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການສົ່ງຜ່ານ spectral ໃນອຸນຫະພູມກ່ອນການອົບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຢູ່ທີ່ 160 ° C ແລະ 180 ° C, ການເພີ່ມຂື້ນຂອງການສົ່ງສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້ໃນລະດັບຄວາມຍາວຄື່ນຂອງ 300-500nm. ອັນນີ້ຢືນຢັນວ່າສານທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ແສງໄດ້ຖືກອົບ ແລະເສື່ອມໂຊມຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ. ອຸນຫະພູມກ່ອນການອົບມີມູນຄ່າທີ່ດີທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງຖືກກໍານົດໂດຍຄຸນລັກສະນະແສງສະຫວ່າງແລະຄວາມອ່ອນໄຫວ.
ຮູບທີ 11: ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງອຸນຫະພູມກ່ອນການອົບ ແລະພາລາມິເຕີ A ຂອງ Dill
(ຄ່າວັດແທກຂອງ OFPR-800/2)
ຮູບທີ 12: ການສົ່ງຜ່ານ Spectral ໃນອຸນຫະພູມກ່ອນການອົບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
(OFPR-800, ຄວາມຫນາຂອງຟິມ 1um)
ໃນສັ້ນ, ວິທີການເຄືອບ spin ມີຂໍ້ດີທີ່ເປັນເອກະລັກເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມຄວາມຫນາຂອງຟິມທີ່ຊັດເຈນ, ການປະຕິບັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ເງື່ອນໄຂຂະບວນການອ່ອນໆ, ແລະການດໍາເນີນງານງ່າຍດາຍ, ດັ່ງນັ້ນມັນມີຜົນກະທົບທີ່ສໍາຄັນໃນການຫຼຸດຜ່ອນມົນລະພິດ, ການປະຫຍັດພະລັງງານແລະການປັບປຸງການປະຕິບັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ການເຄືອບ spin ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະການນໍາໃຊ້ຂອງມັນຄ່ອຍໆແຜ່ຂະຫຍາຍໄປສູ່ຂົງເຂດຕ່າງໆ.
ເວລາປະກາດ: 27-11-2024