要确保光刻的可重复性、可靠性和可接受的结果,一个关键的要求是要有一个统一的在基板表面涂覆一层光刻胶。光刻胶通常分散在溶剂或水溶液中溶液和是高粘度物料。有许多可供选择的光刻胶涂层取决于工艺要求:

•旋转涂布

•喷涂

•浸涂

•喷墨打印

•Slot-die涂层

自旋-涂层

旋涂是最常用的方法

在基材上涂上光刻胶。这是一种具有很高的吞吐量和潜力同质性。旋涂的原理是典型地,几毫升光刻胶被分配到以1000转/分的速度旋转的基板(通常4000 rpm)。抵抗可以被解除,当基板是静止的,然后加速到速度静电旋涂),也可以一次涂匀晶圆已经旋转(动态旋转涂层)。任何过量的抗蚀剂会从基板边缘脱落纺丝过程。

光刻胶自动点胶喷嘴

硅片表面的抗蚀剂所经历的离心力使粘性抗蚀剂扩散成一种统一的薄膜。这种薄膜的高度是由衬底的转速直接控制的,使之可以操作人员达到所需的膜厚。

除了旋转速度,旋转时间也可以用来控制薄膜厚度。这是由于蒸发用来分散抗蚀剂的一些溶剂或水溶液,它会使抗蚀剂进一步变稀的损失

溶剂也导致膜的稳定,所以它不会崩溃在后期处理的基板。纺丝涂布的主要优点是涂布步骤较短,一般为10-20秒,结合点胶和处理时间,可导致加工次数少于1分钟。另一个优势是得到的薄膜非常光滑,厚度可以非常精确地重复控制。

当使用非圆形基材或较厚的基材(粘性很高)时,spin-coaTIng的缺点和局限性就会出现抗拒。在这些情况下,空气在边缘,特别是在角落的湍流导致抵抗剂干燥加速的方式。这种过度干燥然后抑制从这些区域的抗蚀剂剥离,造成珠抗在基板周边堆积;这种建立起来的抗蚀剂的侧壁称为边缘珠。在更先进的旋转涂层系统,通过精确应用溶剂或限制溶剂去除边缘珠的技术通过控制空气湍流,发展了生长。

影响旋转涂层的另一个限制是基材表面有大量的特征或缺陷不同的形貌会影响薄膜厚度的均匀性。在孔洞或空隙中形成抗蚀剂导致特征边缘的薄膜较厚,薄膜较薄。这可以通过两级自旋剖面来克服,或者使用另一种涂层技术。

 

 

喷涂

喷涂是一种可替代旋涂的方法,特别是当基材表面或形态意味着光刻胶涂层不能达到要求的均匀性。喷涂的基本原理是抗蚀膜由在μ m范围内雾化成液滴的光刻胶沉积形成。

液滴的形成可能通过各种技术;最简单的就是制造雾化喷雾,由类似于传统喷枪使用的喷嘴和氮气喷嘴组成。氮是首选,因为它有助于减少湿度或颗粒对抗蚀剂的污染,并产生干燥雾滴。

产生雾化喷雾的第二种标准方法是使用超声波雾化器。超声波雾化器通过介质的高频机械振动产生抗蚀剂的液滴被载气输送到基板上。

然后,抵抗剂的液滴沉积在基板表面,在那里它们形成连续的薄膜光致抗蚀剂。因此,喷涂可以覆盖基材的整个表面,即使是任意形状的基材

无论拓扑结构如何,都要提供共形涂层。此外,光刻胶的浪费也更少,与纺丝涂层相比,收率更高。

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