ФРАСТ-МЗакрытое Акционерное Общество НачалоОтправить письмо
---
---
|
|
---

ВОПРОСЫ

  1. При входном контроле
  2. Цвет раствора не соотвествует паспорту
    Цвет пленки не соотвествует паспорту
    Повышенное содержание сухого остатка
    Вязкость фоторезиста за пределами диапазона технических условий
  3. При нанесении центрифугированием
  4. Непокрытые участки подложки
    Пузыри воздуха и включения в виде комет в пленке фоторезиста
    Шероховатая поверхность пленки фоторезиста ("апельсиновая корка")
    Образование наплывов (бортиков) по краям подложки
  5. При нанесении аэрозольным распылением
  6. Некачественное покрытие кромок (краев, ребер)
    Шероховатая поверхность пленки фоторезиста
  7. При нанесении вытягиванием из раствора фоторезиста
  8. Неоднородная толщина пленки
  9. При экспонировании фоторезистов
  10. Области длин волн экспонирования
    Прилипание маски к пленке фоторезиста
    Пузырьки в пленке фоторезиста после экспонирования
  11. При проявлении пленки
  12. Малая скорость проявления
    Недостаточная стойкость пленки ("темновая эрозия пленки")
    Фоторезист при проявлении полностью снимается - не образуется рисунок
  13. После проявления пленки. Низкое разрешение фоторезиста
  14. Выбор подходящего фоторезиста.
    Контроль над температурой сушки пленки
    Совместимый проявитель.
    Оптимальная доза экспонирования
  15. При жидкостном травлении
  16. Недостаточная адгезия фоторезиста
    Подтравливание под пленку фоторезиста
    Неоднородное травление подложки
  17. При плазмохимическом травлении
  18. Оплавление профиля
    Невозможность снятия фоторезиста
  19. При электролитическом осаждении металлов
  20. Устойчивость пленки фоторезиста
    Загрязнение электролитической ванны
    Профиль резиста
    Плохая адгезия металлических дорожек
  21. При снятии пленки фоторезиста
  22. Какой сниматель использовать
    Не удаляется пленка фоторезиста

ОТВЕТЫ

Цвет раствора не соответствует техническим условиям

  • Цвет раствора пленки позитивного фоторезиста в процессе хранения меняется от коричневого до темно-коричневого. Этот процесс ускоряется при хранении при повышенных температурах. Светочувствительное соединение, входящее в состав фоторезиста, при комнатной температуре разлагается с образованием азокрасителей, поглощающих в видимой области спектра. Этот термохимический процесс протекает медленно и практически не влияет на светочувствительность фоторезиста в пределах гарантийного хранения фоторезиста.

  • Контакт фоторезиста с водой или растворителями, замораживание фоторезиста может изменить его цвет. В этом случае параметры фоторезиста могут ухудшиться.

в начало страницы

Цвет пленки не соответствует техническим условиям

  • Цвет пленки фоторезиста может меняться в зависимости от подложки

  • В случае тонких пленок изменение толщины пленки на 10 нм может изменить интерференционную картину и, соответственно, цвет пленки

  • Воздействие сильных травителей или высоких температур может привести к окрашиванию пленки фоторезиста в темно-коричневый цвет

в начало страницы

Повышенное содержание сухого остатка

  • Необходимо обеспечить сушку пленки до постоянного веса. Современные экологически безопасные растворители медленно удаляются из пленки. Важно использовать алюминиевые бюксы с плоским дном. У стеклянных бюксов из-за кривизны дна раствор фоторезиста стекается к стенкам, с образованием больших толщин пленки. При этом длительность сушки пленки до постоянного веса существенно возрастает.

в начало страницы

Вязкость фоторезиста не соответствует техническим условиям

  • Вязкость фоторезиста сильно зависит от температуры измерения. Важно поддерживать в водяном термостате температуру с точностью, указанной в технических условиях на фоторезист. Как правило, это точность составляет 0,1 0С. Точность измерения обычных термометров с ценой деления 1 0С составляет 0,5 0С. Необходимо контролировать температуру водяной бани с помощью прецизионных термометров с ценой деления - 0,1 0С.

в начало страницы

Фоторезист плохо смачивает подложку. Есть не покрытые участки

  • Плохо очищена подложка, высокая влажность воздуха в помещение

  • Наносится на подложку недостаточный объем фоторезиста

  • Для гладких поверхностей при плохом смачивании подложки иногда достаточно увеличить ускорение центрифуги, чтобы подавить появление непокрытых зон

  • Для текстурированной поверхности может понадобиться двух ступенчатое нанесение. Сначала наносится несколько больший объем фоторезиста при низкой скорости центрифуги, затем через несколько секунд скорость вращения центрифуги резко увеличивается до конечной величины

в начало страницы

Пузыри или включения в фоторезисте

  • Воздушные пузырьки в растворе фоторезисте, возникшие при транспортировке часто создают дефекты в пленке. Выдержка раствора фоторезиста в течение нескольких часов часто решает проблему дегазации.

  • Пузырьки азота возникают при постепенном распаде фотоактивного соединения в растворе фоторезиста. Иногда при открывании бутылки с фоторезистом слышен характерный "хлопок" что свидетельствует об избыточной концентрации азота в растворе и возможности образовании пузырьков при нанесении. Необходимо выдержать фоторезист при окружающей температуре в течение нескольких часов. Другой источник избыточной концентрации азота √ это перенос фоторезиста из бутылки до подложки под давлением азота.

  • Подобным же образом влияют на некачественное нанесение фоторезиста механические микрочастицы. Микрочастицы в фоторезисте могут быть результатом плохой очистки поверхности, недостаточной чистоты помещения, "старого" или перемороженного фоторезиста.

  • Один или несколько бугорков резистивной структуры миллиметровых размеров на покрытой фоторезистом подложке могут быть следствием затвердевшего фоторезиста в носике диспенсера фоторезиста. Необходимо носик диспенсера очистить растворителем.

в начало страницы

Шероховатая поверхность пленки фоторезиста ("апельсиновая корка")

  • Фоторезист хранился при высоких температурах или был сильно разбавлен не подходящим разбавителем.

в начало страницы

Образование наплывов (бортиков) по краям подложки

  • Фоторезисты с высокой вязкостью, например ФП-25, при нанесении образуют по краям бортики (наплывы). Для круглых подложек эти бортики легко снять путем вращения подложки со скоростью примерно 500 об/мин с одновременным распределением разбавителя РПФ-25 по кромке пленки. Сразу после этого подложка раскручивается при повышенных скоростях для удаления избытка разбавителя.

в начало страницы

Некачественное покрытие кромок (краев)

  • При высокой концентрации высококипящего растворителя в фоторезисте, растворитель не успевает улетучиться, пленка фоторезиста на краях рельефа подложки стекает вниз в ямки, обнажая кромки рельефа. Следует использовать специальные фоторезисты для аэрозольного распыления, например ФП-РН-7Сэ.

в начало страницы

Шероховатая поверхность пленки фоторезиста

  • Не оптимальные условия распыления. Изменение расстояния между распыляющим носиком и подложкой, или вариация давления распыления поможет решить эту проблему.

в начало страницы

Неоднородная толщина пленки

  • Толщина пленки фоторезиста на подложке растет сверху вниз по мере вытягивания из раствора. Связано это с неоптимальным подбором состава растворителей в фоторезисте. Следует сменить фоторезист.

в начало страницы

Длина волны экспонирования

  • При длинах волн свыше 440 нм поглощение пленки фоторезиста низкое и потребуются длительные времена экспонирования. При длинах волн ниже 330 нм начинают поглощать пленкообразующие смолы, в этом случае также потребуются длительные времена экспонирования. Спектр излучения экспонирующих ламп должны содержать линии УФ - света в диапазоне 340-440 нм. Кроме того, спектры пропускания фокусирующих линз, оригинал - макета должны лежать также в указанном диапазоне 340 - 440 нм.

в начало страницы

Прилипание маски к пленке фоторезиста

  • Пленка недостаточно высушена до экспонирования. Следует увеличить температуру или время сушки. Если сушка проводится термошкафе, то время сушки по техническим условиям составляет, как правило, 30 мин при температуре 95 0С. Важно контролировать температуру в шкафе, поскольку из-за инерционности, время восстановления температуры в термошкафе после открытия и закрытия дверки может доходить до 15 минут. Если сушка проводится на горячей плите, то необходимо иметь в виду эмпирическое правило: Одна минута на каждый микрон толщины пленки при температуре 100 0С. То есть пленка толщиной 2 мкм должна сушиться на горячей плите в течение 2-х минут.

  • Частицы на маске способствуют прилипанию. Следует очистить маску.

  • Сильный прижим маски к пленке фоторезиста также может привести к прилипанию. Следует ослабить контакт.

в начало страницы

Пузырьки в пленке фоторезиста после экспонирования

  • Высокая интенсивность УФ-света. При экспонировании фоторезистов на основе НХД образуется азот N2. При нормальных условиях экспонирования молекулярный азот успевает диффундировать из пленки фоторезиста. Однако, при больших интенсивностях света, скорость образования молекул азота превышает скорость их диффузии из пленки фоторезиста и в пленке формируются пузырьки азота. Этот эффект часто наблюдается в толстых фоторезистах. Следует уменьшить интенсивность актиничного излучения.

в начало страницы

Низкая скорость проявления

  • В процессах распада светочувствительного вещества в НХД фоторезистах участвует молекула воды. Поэтому в пленке фоторезиста при экспонировании должно присутствовать определенное количество воды. Вместе с тем при термической сушке пленки перед экспонированием (100 0С, 1 мин/мкм, горячая плита), вода, вместе с растворителями удаляется из пленки. Поэтому перед экспонированием пленка должна набрать необходимое количество воды из воздуха (регидратация). Для пленки толщиной 1 мкм время регидратации составляет примерно 1 минуту. Для пленок толщиной свыше 30 мкм время регидратации составляет несколько часов.

  • Для нормальной регидратации влажность воздуха в гермозоне должна быть в пределах 40-50%.

  • Время проявления стандартных НХД фоторезистов составляет примерно 45 сек на 1 мкм толщины пленки. Если толщина пленки составляет, например 2 мкм, то оптимальное время проявления должно составить примерно 90 сек. Если время проявления существенно возросло, то необходимо:

    - увеличить экспонирования, например в 2 раза. Если время проявления пришло в норму, значит есть проблемы экспонированием.

    - проверить проявитель. Лучше всего для этого использовать свежий буферный проявитель УПФ-1Б с соответствующей степенью разбавления.

в начало страницы

Недостаточная стойкость пленки ("темновая эрозия пленки")

  • Необходимо проверить концентрацию проявителя. Лучше всего для этого использовать свежий буферный проявитель УПФ-1Б с соответствующей степенью разбавления.

  • Необходим контроль над временем и температурой сушки пленки. При недостаточной температуре и/или времени сушки в пленке сохраняется много остаточного растворителя, что ухудшает стойкость пленки в проявителе. При избыточной температуре и/или времени сушки, происходит избыточный термический распад светочувствительного продукта, что также ухудшает стойкость пленки.

  • Длительное хранение фоторезиста, за пределами срока гарантийного хранения, особенно при температурах, превышающих рекомендуемые температуры хранения (до 25 0С) приводит к постепенной термической деградации светочувствительного соединения, что ухудшает стойкость пленки фоторезиста.

в начало страницы

Фоторезист при проявлении полностью снимается - не образуется рисунок

  • Необходимо проверить концентрацию проявителя. Если концентрация проявителя в норме, то истек срок годности фоторезиста. Светочувствительный продукт полностью разложился. Фоторезист следует заменить.

в начало страницы

Выбор подходящего фоторезиста.

  • Фоторезист с высокой адгезионной способностью, например ФП-383, обеспечивают разрешение элементов до 0,8 мкм, тогда как фоторезист ФП-10Ф может обеспечить разрешение до 0,5 мкм.

в начало страницы

Недостаточный контроль над температурой сушки пленки

  • При повышенных температурах и временах сушки происходит избыточное разложение светочувствительного продукта, что ухудшает разрешение. При недостаточной сушке пленки, ухудшается стойкость пленки в проявителе, как следствие, ухудшается контраст пленки и его разрешение.

в начало страницы

Совместимый проявитель

  • Для каждой марки фоторезиста обычно рекомендуется определенный проявитель. Использование другого проявителя обычно может привести к эффектам перепроявления или недопроявления. И в том,и в другом случае разрешение пленки падает.

в начало страницы

Оптимальная доза экспонирования

  • Недостаточное экспонирование пленки потребует в дальнейшем либо длительное время проявления, либо более сильного проявителя. В обоих случаях будет наблюдаться темновая эрозия не засвеченной пленки, падение контраста и ухудшение разрешения. При переэкспонировании пленки в результате рассеяния света будут экспонироваться маскируемые участки пленки, эти участки начнут растворяться в проявителе, что ухудшит разрешение.

в начало страницы

Низкая адгезия фоторезиста

  • Плохо очищена подложка.

  • Подложку следует прогреть при температурах 120-140 0С в течение нескольких минут для удаления адсорбированной на поверхности воды.

  • Перед нанесением фоторезиста рекомендуется обработать подложку адгезивом, например гексаметилдисилазаном (ГМДС) в паровой фазе.

  • Если с подложки кремния стравливался окись кремния, то при тщательном удалении окисла кремния наблюдается очень хорошая адгезия фоторезиста к кремнию. При неполном удалении окисла - адгезия фоторезиста очень плохая. Чтобы восстановить адгезию следует прогреть подложку при 700 0С

  • Если травитель содержит плавиковую кислоту (HF), то эта кислота может диффундировать под пленку в процессе травления, что приводит к отрыву пленки фоторезиста от подложки. Следует увеличить толщину пленки.

  • Если травится благородный металл, то адгезия фоторезистов к поверхности благородных металлов плохая. Не помогает обработка поверхности ГМДС. В этом случае целесообразно использовать промежуточный адгезивный металлический слой (титан или хром). Тончайший слой в несколько нм титана или хрома нанесенного на поверхность благородного металла обеспечивает очень хорошую адгезию пленки фоторезиста. Если требуется, то этот тонкий слой титана или хрома легко стравливается после проявления или снятия пленки фоторезиста.

  • Термическая обработка пленки фоторезиста после ее проявления является важной стадией для повышения адгезии фоторезиста. Рекомендуемая температура находится в пределах 120-140 0С (30 мин термопечь) в зависимости от марки фоторезиста. Однако перегревать фоторезист также не следует. При температурах порядка 150 0С наблюдается термическая сшивка полимерной пленки, возникновение внутренних напряжений, образование трещин. Важно также обратить внимание на стадию охлаждения подложки с пленкой после термообработки. Резкое охлаждение может привести к потере адгезии и появлению трещин при последующем травлении.

  • Если подложка является прозрачной, то возможно экспонирование пленки УФ-светом у подложке, что может привести к частичному отслаиванию пленки в процессе проявления.

в начало страницы

Боковое подтравливание под пленкой фоторезиста

  • Жидкостное травление всегда является изотропным. Поэтому ширина бокового подтравливания под пленкой фоторезиста сопоставима с глубиной травления.

в начало страницы

Неоднородное травление подложки

  • Неоднородное травление подложки часто возникает из остаточной, невидимой невооруженным глазом вуали фоторезиста на подложке толщиной в несколько нанометров. Даже при таких малых толщинах пленка фоторезиста является барьером для травителя.

в начало страницы

Неоднородное травление подложки

  • При плазмохимическом травлении происходит нагрев пленки выше температуры размягчения новолачных смол (свыше 110 √ 130 0С). В этом случае следует либо обеспечить эффективный отвод тепла от подложки, либо прибегнуть к структурированию пленки фоторезиста экспонированием коротковолновым УФ-светом.

  • Можно использовать термически более стабильные негативные фоторезисты.

в начало страницы

Невозможность снятия фоторезиста

  • При плазмохимическом травлении, развиваются высокие температуры, коротковолновое УФ-излучение и ионная бомбардировка пленки фоторезиста. Пленка структурируется и ее снятие с подложки становится проблемой.

в начало страницы

Устойчивость пленки фоторезиста

  • Пленки позитивных фоторезистов устойчивы в кислых растворах для гальванического осаждения металлов. Высокой устойчивостью обладают пленки фоторезистов ФП-25, ФП-201. В щелочных ваннах позитивные фоторезисты не обладают необходимой устойчивостью.

в начало страницы

Загрязнение электролитической ванны

  • При стандартных условиях сушки в пленке фоторезиста удерживается до 11% остаточных растворителей. В электролитической ванне остаточные растворители из пленки диффундируют в раствор, что может повлиять на скорость электроосаждения металлов. Это особенно существенно для толстых слоев фоторезистов.

  • Чтобы исключить загрязнение ванны, целесообразно после проявления подвергнуть пленку дополнительной термообработке при температурах на 5-10 0С ниже температуры размягчения пленки фоторезиста. Такая термообработка помимо удаления остаточных растворителей одновременно увеличивает адгезию пленки.

в начало страницы

Профиль пленки резиста

  • Если требуются вертикальные стенки металлических дорожек, то следует использовать технологию обращения изображения с использованием фоторезиста ФПН-20-ИЗО (гиперссылка). Однако при этом температуру ванны надо поддерживать на уровне не выше 90 0С, а высота металлических дорожек ограничена примерно 2-3 мкм. Если требуются большие толщины металлических дорожек, то целесообразно использовать негативные фоторезисты с химическим усилением, например AZ nLOF 2000

  • Если требуются металлические дорожки уширенные кверху, то можно использовать обычные позитивные фоторезисты, например ФП-25, ФП-201.

в начало страницы

Плохая адгезия металлических дорожек

  • Плохая адгезия осажденных металлических дорожек к подложке обусловлена чаще всего двумя причинами: остаточной вуалью фоторезиста (1) на подложке после проявления толщиной несколько десятков нанометров или обработкой подложки промоутором адгезии (2). В обоих случаях между металлом и подложкой остается органический промежуточный слой, который ухудшает адгезию.

  • В первом случае необходимо точно контролировать дозу экспонирования и использовать рекомендуемый проявитель. Во втором случае целесообразно применять фоторезисты с высокой степенью адгезии без применения промоeтора адгезии, например ФП-383, ФП-25, ФП-201.

в начало страницы

Какой сниматель использовать?

  • Для удаления пленок на основе новолачных смол используются два типа снимателей: (1) органические сниматели и (2) щелочные сниматели. Области применения этих снимателей различаются. Если фоторезист наносится на подложку, чувствительной к щелочи, например √арсенид галлия или металл, то необходимо использовать органический сниматель, например СПР-01Ф или СР-13Ф. В остальных случаях из соображений экологии применяют щелочные растворы на основе тетраметиламмоний гидроксида или натрий гидрооксида.

в начало страницы

Не удаляется пленка фоторезиста

  • Поднять температуру снимателя до 80 0С. К этому способу приходится прибегать чаще всего, если пленка фоторезиста была подвергнута термообработке при высоких температурах (140-150 0С) или плазмохимическому травлению. В этом случае нельзя использовать легколетучие растворители, например ацетон, из-за низкой температуры вспышки. Следует применять высокипящие сниматели СПР-01Ф ил СР-13Ф. К сожалению, отечественная промышленность ╚по наследству╩ использует для снятия пленок экологически опасный диметилформамид.

в начало страницы
---
|
|
---
---
Plant.ruTopListSpyLOG