Сушка фоторезиста

Подготовка поверхности подложки. Нанесение фоторезиста.

Урок

Подготовка поверхности подложки.

Оптимально подготовленной к фотолитографии поверхностью является поверхность, которая:

1. Очищена от загрязнений (технологически чистая)

2. Хорошо смачивается фоторезистом, т.е. поверхность гидрофильна к фоторезисту

(θ_{фоторезиста} →0°)

3. Плохо смачивается водой, т.е. поверхность гидрофобна к воде (θ_воды →180°)

Если поверхность подложки гидрофильна к воде (т.е. гидрофобна к фоторезисту), адгезия фоторезиста будет плохой. В этом случае необходима термообработка (отжиг) в сухом инертном газе, в вакууме или специальная гидрофобизирующая обработка (наиболее распространена обработка в парах гексаметилдисилазана ГМДС).

Нанесение слоя фоторезиста.

Фоторезисты - это светочувствительные вещества, изменяющие под действием ультрафиолетового света свою растворимость, стойкие к воздействию травителей.

В состав фоторезистов входят: светочувствительные и плёнкообразующие вещества, а также растворители.

Нанесённый на поверхность подложек слой фоторезиста должен быть однородным по толщине, без проколов, царапин и иметь хорошую адгезию к подложке.

Для нанесения слоя фоторезиста на подложки используют методы центрифугирования, пульверизации, электростатический, окунания и полива. Кроме того, применяют накатку плёнки сухого фоторезиста.

Метод центрифугирования:

Подложка располагается на диске центрифуги и удерживается при вращении вакуумным присосом. Фоторезист подаётся капельницей-дозатором. Когда диск (столик) приводится во вращение, фоторезист под действием центробежных сил растекается по поверхности подложки тонким слоем (от 0,4 до 3 мкм), а его излишки сбрасываются с неё. При вращении центрифуги с большой частотой (от 2000 до 15000 об/мин) происходит испарение растворителя и вязкость фоторезиста быстро возрастает.

Толщина нанесённого слоя h зависит от вязкости v фоторезиста и частоты вращения центрифуги w:

где k-коэффициент, зависящий от типа фоторезиста

Достоинства метода: простота и отработанность оборудования, возможность

нанесения тонких слоев фоторезиста.

Недостатки метода: трудность нанесения толстых слоев фоторезиста (более 3 мкм),

необходимость тщательного контроля вязкости фоторезиста и режимов работы

центрифуги.

Сушка слоя фоторезиста.

Для окончательного удаления растворителя из слоя фоторезиста его сушат. При этом уплотняется структура слоя и повышается адгезия фоторезиста к подложке.

Для удаления растворителя подложки нагревают до температуры ~ 100 °С. Время сушки выбирают оптимальным для конкретных типов фоторезистов.

Существует четыре метода сушки фоторезиста:

1. Конвекционный

2. Инфракрасный

3. В СВЧ-поле

4. На печах