Очистка

Если поверхность является чистой (кремний со свежим окислом), то достаточно прогреть подложку при 120 - 140 ⁰С в течение нескольких минут для удаления абсорбированных молекул воды. Нанесение фоторезиста следует осуществить немедленно после охлаждения подложки, чтобы избежать реабсорбции воды.

Поверхность, загрязненная частицами и/или органическими веществами, можно промыть сначала ацетоном, а затем изопропиловым спиртом. Ацетон удаляет органические вещества, а изопропиловый спирт удаляет загрязненный ацетон. Оба растворителя должны быть класса ОСЧ.

Травитель Каро и RCA очистка

В случае значительных загрязнений органическими веществами или металлами кремниевую подложку следует многоступенчато очистить кислотой Каро (Пиранья-травление) и затем подвергнуть очистке смесями RCA (Radio Corporation of America)

1. Обработка кислотой Каро проводят при температуре 130 ⁰С в течение 10-15 минут. Эта стадия часто носит название Пиранья травление из-за способности кислоты Каро "прожорливо" удалять органические примеси. Кислота Каро представляет собой смесь 25%-ой перекиси водорода (H₂O₂) и 98%-ой серной кислоты (H₂SO₄ ) в соотношении 1:2. При воздействии серной кислоты органические примеси восстанавливаются до углерода. Углерод взаимодействует с кислородом, образующимся при диссоциации перекиси водорода. В результате выделяется окись углерода СО₂., вязкость раствора в травильном резервуаре увеличивается.
2. При травлении кислотой Каро нарастает окись кремния (SiO₂) вглубь кремния ("естественный окисел"). Этот окисел следует удалить в разбавленном растворе HF (1-5%) в течение нескольких минут.
3. Смесь Каро удаляет органические слои, но не удаляет металлы. По этой причине пластину следует обработать в смеси RCA-1 при температуре 70-75⁰C в течение 10 минут. Смесь RCA-1 представляет собой раствор, состоящий из 25%-ой H₂O₂, 25%-ой NH₄OH и H₂ O в соотношении 1:1:5. при обработке смесью RCA-1 вновь нарастает окисел кремния толщиной примерно 10-15 ангстрем.
4. Образовавшийся окисел кремния следует удалить разбавленным HF
5. Следующая стадия обработка пластины смесью RCA-2 при температуре 80 ⁰С в течение 10 минут. Смесь RCA-2 представляет собой раствор, состоящий из 30%-ой HCI, 25%-ой H₂O ₂ и H₂O в соотношении 1:1:8
6. Последняя стадия удаление появившегося окисла кремния (SiO₂) погружением в разбавленный раствор HF

Следует отметить, что после каждой стадии очистки необходимо осуществлять тщательную отмывку пластин деионизованной водой.

Адгезия фоторезиста после травления окиси кремния в HF

После стравливания окиси кремния (SiO₂) погружением в раствор HF адгезия фоторезиста сильно зависит от полноты удаления окисла кремния. При полном удалении SiO₂   поверхность чистого кремния проявляет очень хорошую адгезию, в то время как остаточный окисел кремния приводит к очень плохой и не воспроизводимой адгезии. Адгезия может быть восстановлена нагреванием пластины до температур свыше 700 ⁰С

Адгезия фоторезиста на металлах

Металлы, такие как алюминий и титан проявляют очень хорошую адгезию к резисту, тогда как смачивание и адгезия фоторезиста на благородных металлах часто является плохой. В этих случаях следует использовать фоторезисты типа ФП-383 или ФП-25 с повышенной адгезией.

Промотирование адгезии

На поверхности  SiO₂ и многих металлов абсорбируется вода из атмосферы и образованием полярных физически связанных OH - групп. Такие группы являются гидрофильными, т.е. хорошо смачиваются водой, но не смачиваются неполярными резистами. Сущность промотирования адгезии состоит в проведении химической реакции гидроксильных OH - групп на поверхности подложки с промотором адгезии, например с гексаметилдисилазаном (CH₃)₃SiNHSi(CH₃)₃ (ГМДС). При обработке ГМДС OH - группы замещаются на группы О-Si(CH₃)₃ и поверхность становится гидрофобной, обеспечивая очень хорошую адгезию фоторезиста.

Важно корректно проводить обработку ГМДС подложки. Как правило, в промышленности при массовом производстве эта реакция проводится в автоматическом режиме с помощью потока азота (N₂) осушенного и насыщенного ГМДС через камеру с подложкой, нагретой до 80-120 ⁰С.

Для улучшения адгезии фоторезиста мы предлагаем Усилитель адгезии фоторезистов Сил-А-01 - прайм-агент для обработки поверхности окисленных кремниевых подложек перед нанесением жидких фоторезистов.

Для обработки необходимо:

1. Нанести прайм-агент на подложку (по режиму нанесения фоторезиста);
2. Выдержать подложку на воздухе в течении 20 минут;
3. Нанести фоторезист на подложку.