Фоторезисттин каптоо ыкмалары жалпысынан айланма каптоо, чумкутуу жана түрмөк каптоо болуп бөлүнөт, алардын арасында эң көп колдонулганы айланма каптоо. Айлануу менен каптоо аркылуу фоторезист субстраттын үстүнө тамчылатып, фоторезисттик пленканы алуу үчүн субстрат жогорку ылдамдыкта айланса болот. Андан кийин ысык плитада ысытуу аркылуу катуу пленка алууга болот. Spin каптоо ультра жука пленкалардан (болжол менен 20нм) 100um калың пленкаларга чейин жабууга ылайыктуу. Анын мүнөздөмөлөрү жакшы бирдейлиги, пластинкалардын ортосундагы бирдей пленканын калыңдыгы, бир нече кемчиликтери ж.
Spin каптоо процесси
Спиндик каптоо учурунда субстраттын негизги айлануу ылдамдыгы фоторезисттин пленкасынын калыңдыгын аныктайт. Айлануу ылдамдыгы менен пленканын калыңдыгынын ортосундагы байланыш төмөнкүдөй:
Spin=kTn
Формулада Spin - айлануу ылдамдыгы; T – пленканын калыңдыгы; k жана n туруктуулар.
Спиндик каптоо процессине таасир этүүчү факторлор
пленканын калыңдыгы негизги айлануу ылдамдыгы менен аныкталат да, ал ошондой эле бөлмө температурасы, нымдуулук, photoresist илешкектүүлүгү жана photoresist түрү менен байланыштуу. Фоторезисттик каптоо ийри сызыктарынын ар кандай түрлөрүн салыштыруу 1-сүрөттө көрсөтүлгөн.
Сүрөт 1: photoresist каптоо ийри ар кандай түрлөрүн салыштыруу
Негизги айлануу убактысынын таасири
Негизги айлануу убактысы канчалык кыска болсо, пленканын калыңдыгы ошончолук калың болот. Негизги айлануу убактысы көбөйтүлгөндө, пленка ошончолук ичке болуп калат. 20с ашканда, пленканын калыңдыгы дээрлик өзгөрүүсүз калат. Ошондуктан, негизги айлануу убактысы, адатта, 20 секунддан ашык болуп тандалат. Негизги айлануу убактысы менен пленканын калыңдыгынын ортосундагы байланыш 2-сүрөттө көрсөтүлгөн.
2-сүрөт: негизги айлануу убактысы менен пленканын калыңдыгы ортосундагы байланыш
Фоторезист субстраттын үстүнө тамчылатканда, кийинки негизги айлануу ылдамдыгы бирдей болсо да, тамчылатып жатканда субстраттын айлануу ылдамдыгы пленканын акыркы калыңдыгына таасирин тийгизет. Фоторезисттик пленканын калыңдыгы тамчылатууда субстраттын айлануу ылдамдыгынын жогорулашы менен көбөйөт, бул фоторезист тамчылаткандан кийин ачылганда эриткичтин буулануусунун таасири менен шартталган. 3-сүрөттө фоторезисттин тамчылатылышы учурунда субстраттын ар кандай айлануу ылдамдыктарында пленканын калыңдыгы менен негизги айлануу ылдамдыгынын ортосундагы байланыш көрсөтүлгөн. Тамчылатуучу субстраттын айлануу ылдамдыгынын жогорулашы менен пленканын калыңдыгы тезирээк өзгөрөрүн, ал эми негизги айлануу ылдамдыгы төмөн болгон аймакта айырма айкыныраак болорун сүрөттөн көрүүгө болот.
Сүрөт 3: Фоторезистти бөлүштүрүү учурунда ар кандай субстрат айлануу ылдамдыктарында пленканын калыңдыгы менен негизги айлануу ылдамдыгынын ортосундагы байланыш
Каптоо учурунда нымдуулуктун таасири
Нымдуулук азайганда пленканын калыңдыгы көбөйөт, анткени нымдуулуктун азайышы эриткичтин бууланышына өбөлгө түзөт. Бирок, пленканын калыңдыгын бөлүштүрүү олуттуу өзгөрбөйт. 4-сүрөт каптоо учурунда нымдуулук менен пленканын калыңдыгынын бөлүштүрүлүшүнүн ортосундагы байланышты көрсөтөт.
Сүрөт 4: нымдуулук жана каптоо учурунда пленканын калыңдыгын бөлүштүрүү ортосундагы байланыш
Каптоо учурундагы температуранын таасири
Үйдүн температурасы көтөрүлгөндө пленканын калыңдыгы көбөйөт. 5-сүрөттөн фоторезисттин пленканын калыңдыгынын бөлүштүрүлүшү томпоктан ойгонго чейин өзгөрөрүн көрүүгө болот. Сүрөттөгү ийри сызык ошондой эле эң жогорку бирдейлик үй ичиндеги температура 26°C жана фоторезистенттик температура 21°C болгондо алынаарын көрсөтүп турат.
Сүрөт 5: каптоо учурунда температура жана пленканын калыңдыгын бөлүштүрүү ортосундагы байланыш
Каптоо учурунда газ чыгаруу ылдамдыгынын таасири
6-сүрөт газ чыгаруу ылдамдыгы менен пленканын калыңдыгын бөлүштүрүүнүн ортосундагы байланышты көрсөтөт. Чыгарылган жок болгон учурда, бул пластинанын борбору калыңдап баратканын көрсөтөт. Чыгаруу ылдамдыгын жогорулатуу бир тектүүлүктү жакшыртат, бирок өтө эле көбөйтүлсө, бирдейлик төмөндөйт. Бул чыгаруу ылдамдыгы үчүн оптималдуу маани бар экенин көрүүгө болот.
6-сүрөт: газ чыгаруу ылдамдыгы менен пленканын калыңдыгын бөлүштүрүү ортосундагы байланыш
HMDS дарылоо
Фоторезистти көбүрөөк каптоо үчүн, пластинаны гексаметилдисилазан (HMDS) менен дарылоо керек. Өзгөчө Si оксид пленкасынын бетине ным жабышканда силанол пайда болуп, фоторезисттин адгезиясын азайтат. Нымдуулукту кетирүү жана силанолду ыдыратыш үчүн пластина адатта 100-120°Сге чейин ысытылат жана химиялык реакцияны пайда кылуу үчүн туман HMDS киргизилет. Реакция механизми 7-сүрөттө көрсөтүлгөн. HMDS менен дарылоо аркылуу кичинекей контакт бурчу бар гидрофиликтүү бет чоң контакт бурчу бар гидрофобдук бетке айланат. Вафлиди жылытуу фоторезисттин жогорку адгезиясын ала алат.
Сүрөт 7: HMDS реакциясынын механизми
HMDS дарылоонун таасири байланыш бурчун өлчөө аркылуу байкаса болот. 8-сүрөт HMDS дарылоо убактысы менен байланыш бурчунун ортосундагы байланышты көрсөтөт (дарылоо температурасы 110°C). субстрат Si болуп саналат, HMDS дарылоо убактысы 1мин көп, байланыш бурчу 80 ° жогору, жана дарылоо таасири туруктуу. 9-сүрөт HMDS дарылоо температурасы менен байланыш бурчунун ортосундагы байланышты көрсөтөт (дарылоо убактысы 60с). Температура 120 ℃ ашканда, байланыш бурчу төмөндөйт, бул HMDS жылуулуктан улам чирип жатканын көрсөтөт. Ошондуктан, HMDS дарылоо, адатта, 100-110 ℃ жүзөгө ашырылат.
Сүрөт 8: HMDS дарылоо убактысынын ортосундагы байланыш
жана байланыш бурчу (дарылоо температурасы 110℃)
Сүрөт 9: HMDS дарылоо температурасы менен байланыш бурчунун ортосундагы байланыш (дарылоо убактысы 60с)
HMDS дарылоо фоторезисттин үлгүсүн түзүү үчүн оксид пленкасы менен кремний субстратында жүргүзүлөт. Андан кийин оксид пленкасы буфер кошулган гидрофтор кислотасы менен сыйрылып, HMDS менен дарылоодон кийин фоторезисттин үлгүсү түшүп калбашы мүмкүн экени аныкталган. Сүрөт 10 HMDS дарылоонун таасирин көрсөтөт (үлгү өлчөмү 1um).
Сүрөт 10: HMDS дарылоо эффекти (үлгү өлчөмү 1um)
Алдын ала бышыруу
Ошол эле айлануу ылдамдыгында бышыруу алдындагы температура канчалык жогору болсо, пленканын калыңдыгы ошончолук азыраак болот, бул бышыруу алдындагы температура канчалык жогору болсо, эриткич ошончолук көп бууланып, пленканын калыңдыгы жука болорун көрсөтөт. 11-сүрөттө бышыруу алдындагы температура менен Dill's A параметринин ортосундагы байланыш көрсөтүлгөн. А параметри фотосезгич агенттин концентрациясын көрсөтөт. Сүрөттөн көрүнүп тургандай, бышыруу алдындагы температура 140°Сден жогору көтөрүлгөндө А параметри төмөндөйт, бул фотосезгичтин мындан жогору температурада ажыроосун көрсөтөт. 12-сүрөттө бышыруу алдындагы ар кандай температурадагы спектрдик өткөрүмдүүлүк көрсөтүлгөн. 160°С жана 180°С, 300-500нм толкун узундугу диапазонунда өткөрүмдүүлүктүн жогорулашы байкалат. Бул фотосезгич агент жогорку температурада бышырылган жана чиригенин тастыктайт. Бышыруу алдындагы температуранын оптималдуу мааниси бар, ал жарык мүнөздөмөлөрү жана сезгичтиги менен аныкталат.
11-сүрөт: Бышыруу алдындагы температура менен Dill's A параметринин ортосундагы байланыш
(OFPR-800/2 өлчөнгөн мааниси)
12-сүрөт: Бышыруу алдындагы ар кандай температурадагы спектрдик өткөрүмдүүлүк
(OFPR-800, пленканын калыңдыгы 1um)
Кыскача айтканда, айлануу каптоо ыкмасы пленканын калыңдыгын так көзөмөлдөө, жогорку чыгымдуу аткаруу, жумшак процесс шарттары жана жөнөкөй операция сыяктуу уникалдуу артыкчылыктарга ээ, ошондуктан булганууну азайтууда, энергияны үнөмдөөдө жана чыгашалардын натыйжалуулугун жогорулатууда олуттуу эффекттерге ээ. Акыркы жылдары спиндик каптоо көбүрөөк көңүл буруп, анын колдонулушу акырындык менен ар кандай тармактарга жайылды.
Посттун убактысы: 27-2024-ж