 |
  |
|
   |
|
 |
||||
|
|
||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
||||||||||||||
|
|
||
|
|
|
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫВОПРОСЫ
При хранении фоторезиста При входном контроле При нанесении фоторезиста При экспонировании фоторезиста Проявление пленки фоторезиста При жидкостном травлении При снятии пленки фоторезиста Общая информация Какой фоторезист выбрать ОТВЕТЫ
Фоторезист представляет собой органический раствор, состоящий из полимерных связующих, светочувствительного соединения, растворителей и различных добавок. Класс опасности фоторезиста идентичен классу опасности бытовых растворителей, лаков и красок. Хранение и использование фоторезиста допускается в помещениях, имеющих приточно-вытяжную вентиляцию. Фоторезистом называют также полимерную пленку, которая формируется на подложке. в начало страницыФоторезист является свето- и термически чувствительным материалом. Фоторезист поставляется в бутылках коричневого цвета, не пропускающих ультрафиолетовое излучение. Фоторезист должен храниться в заводской таре при температурах (20 + 5) 0С. Помещение, где используется фоторезист, должно быть обеспечено желтым освещением, не пропускающих излучение ниже 460 нм. Срок гарантийного хранения указывается в паспорте на фоторезист. в начало страницыВ процессе хранения раствор фоторезиста темнеет из-за образования красителей в результате термического распада светочувствительного соединения. При длительном хранении в фоторезисте может образовываться осадок, видимый как налет на стенках стеклянной коричневой бутылки. Если фоторезист хранился длительное время, например, при повышенных летних температурах, то при отвинчивании крышки бутылки можно услышать «хлопок» и вспенивание фоторезиста. Это явление обусловлено высвобождением азота в результате термического распада светочувствительного соединения. Фоторезист еще годен для использования, однако его следует выдержать один-два дня при комнатной температуре со слегка отвинченной крышкой бутылки. в начало страницыЦвет 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 страницыЦвет 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 страницыНеобходимо 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 страницыВязкость 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 страницыИногда возникает проблема дополнительной фильтрации фоторезиста и других вспомогательных материалов перед их использованием. Наше предприятие предлагает такую установку микрофильтрации УФР-16. в начало страницыПоверхность подложки следует тщательно очистить перед нанесением фоторезиста. Детально стадии очистки и обработки подложки подробно описаны на этой странице. в начало страницыВозможные причины: 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 страницыПри 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 страницыПозитивные фоторезисты проявляют хорошую адгезию к кремнию, нитриду кремния, алюминию, меди. Адгезия фоторезистов недостаточна на таких поверхностях как окись кремния, стекло, арсенид галлия, золото, серебро. Рекомендуется использовать усилители адгезии (прайм-агенты), например, Сил-А-01. Полезно знать, что при относительной влажности в гермозоне свыше 60% адгезия фоторезистов к подложкам резко падает. Обусловлено это тем, что при таких влажностях наблюдается высокая скорость абсорбирования молекул воды на подложке. Не рекомендуется проведение фотолитографических работ при относительной влажности воздуха свыше 70%. в начало страницыРазличные способы нанесения фоторезиста подробно описаны на странице сайта. Здесь мы отметим некоторые факторы, влияющие на качество нанесения. Фоторезист и подложки перед нанесением фоторезиста должны быть приведены к равновесному состоянию с окружающей средой. Ни в коем случае нельзя открывать сразу бутылки с фоторезистом, внесенные в гермозону из прохладного склада или из холодильника. Фоторезист должен обязательно кондиционироваться в гермозоне несколько часов перед отвинчиванием крышки бутылки. Хранение фоторезиста в гермозоне допускается только при плотно навинченной крышке оригинальной бутылки. В противном случае возможно частичное испарение растворителя. Так для фоторезиста ФП-383 потеря 1% растворителя приводит к увеличению толщины пленки фоторезиста на 4%, что сильно влияет на светочувствительность. Оптимальные условия нанесения фоторезиста в гермозоне: относительная влажность воздуха в пределах 30-50 %, температура воздуха в пределах 20-25 % с точностью поддержания температуры ± 1%. в начало страницыПоявление пузырьков воздуха в пленке фоторезиста является следствием нескольких причин: Сушка фоторезиста при температурах 90-95 0С необходима для увеличения адгезии, контраста и стойкости к травителям фоторезистивной пленки. в начало страницыТермически высушенная пленка, защищенная от воздействия УФ-света, может простоять несколько недель без потери качества. Возможно некоторое ухудшение светочувствительности, которое легко корректируется увеличением времени экспонирования. в начало страницыТехника экспонирования пленки фоторезиста подробно описана этой странице нашего сайта. Здесь следует отметить следующее. Величина светочувствительности (дозы экспонирования) конкретной марки фоторезиста зависит от многих факторов и, как правило, этот параметр определяется экспериментально на каждом производстве. Важно только, чтобы сохранялась воспроизводимость параметров фоторезиста от партии к партии фоторезиста. в начало страницыПри малой дозе экспонирования на подложке остается вуаль после проявления, которая препятствует в дальнейшем травлению. При высокой дозе экспонирования разрешающая способность фоторезиста существенно падает. Светочувствительность фоторезиста зависит от концентрации проявителя. Чем выше концентрация проявителя, тем выше светочувствительность и наоборот. Однако при высоких концентрациях проявителя падает толщина пленки, что ухудшает защитные свойства фоторезиста. Каков же критерий достаточности экспозиции? Существует простое эмпирическое правило: минимально необходимой дозой экспонирования является такая доза, после которой пленка фоторезиста чисто проявляется за время не более 45 сек в фирменном проявителе для данного фоторезиста. Если к этой минимальной дозе добавить 20%, то эту величину можно принять за оптимальную экспозицию. в начало страницыСвязано это с высокой интенсивностью падающего УФ-света. При экспонировании позитивных фоторезистов на основе хинондиазидов 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 страницыНаше предприятие предлагает ассортимент проявителей для позитивных и негативных фоторезистов: Универсальный буферный проявитель УПФ-1Б стал общепринятым стандартом для проявления позитивных фоторезистов отечественного производства. в начало страницыНеобходимо проверить концентрацию проявителя титрованием. Если концентрация проявителя соответствует паспортным данным, то истек срок годности фоторезиста. Светочувствительный продукт полностью разложился. Фоторезист следует заменить. в начало страницыБолее высокие концентрации проявителя увеличивают светочувствительность фоторезиста, однако при этом уменьшается толщина пленки фоторезиста в неэкспонированных участках (темновая эрозия пленки). Чем ниже толщина пленки, тем хуже ее стойкость при травлении подложки. Более низкие концентрации проявителя обеспечивают более высокий контраст пленки (меньшая темновая эрозия), однако при этом ухудшается светочувствительность. в начало страницыДля достижения воспроизводимых результатов рекомендуется проявлять фоторезист при температуре проявителя между 21-23 0C с точностью поддержания температуры ± 0,5 0С. Буферный проявитель УПФ-1Б при снижении температуры работает быстрее, не буферные проявители проявляют быстрее при повышенных температурах. в начало страницыСуществуют три способа проявления фоторезистов: Следует иметь в виду, что щелочной проявитель для фоторезистов нейтрализуется постепенно на воздухе углекислым газом. Этот процесс уменьшает силу проявителя. Особенно это относится к способу проявления в ванне в безметальных проявителях. Существует эмпирическое правило, если скорость проявления фоторезиста в ванне упало на 10%, то проявитель следует сменить. При проявлении в ванне лучше использовать буферный проявитель, например, УПФ-1Б. Количество пластин которые можно проявить в одном литре проявителя УПФ-1Б представлено в таблице этой странице нашего сайта. в начало страницыНаилучший проявитель рекомендован в технических условиях и/или в паспорте на фоторезист и поставляется изготовителем фоторезиста. Возможно изготовление потребителем собственного проявителя, однако, необходимо обеспечить контроль титрованием концентрации проявителя, иначе невозможно добиться воспроизводимости фотолитографического процесса. Если есть проблемы с выходом годных изделий, с электрофизическими параметрами полупроводниковых структур целесообразно использовать безметальные проявители. в начало страницыНет, нельзя. В воздухе содержится двуокись углерода (СО2), который взаимодействует с проявляющим веществом с образованием карбонатов натрия или калия. При барботировании воздухом проявитель будет быстро дезактивирован. Если барботировать проявитель для перемешивания, то только сжатым азотом. в начало страницыТермическое дубление пленок позитивных фоторезистов при температурах свыше 140 0С нежелательна. Пленкообразующие новолачные смолы при температурах свыше 140 0С окисляются и термически разрушаются, полностью испаряются остаточные растворители, деградируют низкокипящие реологические добавки. Пленка становится хрупкой, адгезия падает. Если необходимо увеличение стойкости фоторезиста в жидкостном травителе или при плазмохимическом травлении, целесообразно использовать коротковолновое облучение пленки при длинах волн 240-250 нм, в области поглощения новолачных смол. Смолы фотохимически сшиваются, образуя плотную трехмерную сетку, что уменьшает проницаемость пленки фоторезиста для травителя. в начало страницыПеречень травителей для металлов, кремния и окиси кремния представлен таблице на нашем сайте. в начало страницыПозитивные фоторезисты ФП-51КИ, ФП-20Ф имеют высокую стойкость к процессам сухого травления в плазме после задубливания в конвекционном шкафу при температуре 120 0С в течении 30 минут или после задубливания пленки фоторезиста коротковолновым УФ-светом с длиной волны в диапазоне 230-240 нм. в начало страницыСтадия снятия пленки фоторезиста является исключительно важной. При снятии пленок в растворе снимателя часто образуется полимерная взвесь. Эта полимерная взвесь дает визуально незаметный осадок на подложке, которую очень трудно удалить. Пренебрежение этим фактором резко уменьшает выход годных изделий. Методика снятия пленки фоторезиста должна гарантировать полное удаление следов полимерной взвеси. Для этого используют так называемую методику «четырех ванн». Для удаления пленок фоторезистов мы предлагаем 5 марок снимателей: Пленку фоторезиста также можно удалить с помощью кислородной плазмы. в начало страницыСниматели, в состав которых введен растворитель N,N-диметилформамид крайне опасны для здоровья. Ниже приведена выдержка из сертификата безопасности на растворитель N,N-диметилформамид: MSDS РАЗДЕЛ 3: ВОЗМОЖНЫЕ ОСТРЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗДОРОВЬЕ: По этим же причинам нежелательно использовать также фоторезисты, в состав которых входит N,N-диметилформамид. В составе наших материалов не используется растворитель N,N-диметилформамид. в начало страницыСовременная фотолитография позволяет достигнуть разрешения 10 нм. Процессоры с таким разрешением используются, например, в смартфонах типа iPhone 6 и выше или Samsung 8 и выше. Линия шириной 10 нм тоньше в 5000 раз самого тонкого человеческого волоса. в начало страницыВзрывная (обращенная) фотолитография – это способ получения металлических дорожек на подложке с высокой точностью и разрешением. в начало страницыЕдинственный отечественный фоторезист, который используется на меза структурах это ФП-РН-7Сэ. Наглядно результаты его применения показаны на нашего сайта. в начало страницыОбщая инструкция по применению позитивных фоторезистов изложена на странице нашего сайта. в начало страницыОбщая инструкция по применению негативных фоторезистов изложена на странице нашего сайта. в начало страницыВыбор фоторезиста исходя из технических требований и из экономических соображений изложен на этой странице нашего сайта. в начало страницы |
||
|
||
|
||
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|||||||||||
|
|||||||||||||
|
|
|
||||
|
 |
|
|
|
|
|
|||