ஃபோட்டோரெசிஸ்ட்டின் பூச்சு முறைகள் பொதுவாக சுழல் பூச்சு, டிப் பூச்சு மற்றும் ரோல் பூச்சு என பிரிக்கப்படுகின்றன, அவற்றில் சுழல் பூச்சு மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சுழல் பூச்சு மூலம், ஃபோட்டோரெசிஸ்ட் அடி மூலக்கூறில் சொட்டப்படுகிறது, மேலும் அடி மூலக்கூறை அதிக வேகத்தில் சுழற்றுவதன் மூலம் ஒளிச்சேர்க்கை படத்தைப் பெறலாம். அதன் பிறகு, ஒரு சூடான தட்டில் சூடாக்குவதன் மூலம் ஒரு திடமான படத்தைப் பெறலாம். சுழல் பூச்சு மிகவும் மெல்லிய படலத்திலிருந்து (சுமார் 20nm) சுமார் 100um தடிமனான படலங்கள் வரை பூசுவதற்கு ஏற்றது. அதன் குணாதிசயங்கள் நல்ல சீரான தன்மை, செதில்களுக்கு இடையில் சீரான பட தடிமன், சில குறைபாடுகள், முதலியன, மற்றும் உயர் பூச்சு செயல்திறன் கொண்ட ஒரு படம் பெற முடியும்.
சுழல் பூச்சு செயல்முறை
சுழல் பூச்சு போது, அடி மூலக்கூறின் முக்கிய சுழற்சி வேகம் photoresist படத்தின் தடிமன் தீர்மானிக்கிறது. சுழற்சி வேகம் மற்றும் பட தடிமன் இடையே உள்ள தொடர்பு பின்வருமாறு:
சுழல்=kTn
சூத்திரத்தில், சுழல் என்பது சுழற்சி வேகம்; டி என்பது படத்தின் தடிமன்; k மற்றும் n ஆகியவை மாறிலிகள்.
சுழல் பூச்சு செயல்முறையை பாதிக்கும் காரணிகள்
படத்தின் தடிமன் முக்கிய சுழற்சி வேகத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது என்றாலும், இது அறை வெப்பநிலை, ஈரப்பதம், ஒளிச்சேர்க்கை பாகுத்தன்மை மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை வகை ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையது. பல்வேறு வகையான ஒளிச்சேர்க்கை பூச்சு வளைவுகளின் ஒப்பீடு படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
படம் 1: பல்வேறு வகையான ஒளிச்சேர்க்கை பூச்சு வளைவுகளின் ஒப்பீடு
முக்கிய சுழற்சி நேரத்தின் செல்வாக்கு
முக்கிய சுழற்சி நேரம் குறைவாக இருப்பதால், படத்தின் தடிமன் தடிமனாக இருக்கும். முக்கிய சுழற்சி நேரம் அதிகரிக்கும் போது, படம் மெல்லியதாக மாறும். 20களை தாண்டும்போது, படத்தின் தடிமன் கிட்டத்தட்ட மாறாமல் இருக்கும். எனவே, முக்கிய சுழற்சி நேரம் பொதுவாக 20 வினாடிகளுக்கு மேல் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. முக்கிய சுழற்சி நேரம் மற்றும் படத்தின் தடிமன் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
படம் 2: முக்கிய சுழற்சி நேரம் மற்றும் பட தடிமன் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு
ஃபோட்டோரெசிஸ்ட் அடி மூலக்கூறு மீது சொட்டப்படும் போது, அடுத்தடுத்த முக்கிய சுழற்சி வேகம் ஒரே மாதிரியாக இருந்தாலும், சொட்டு சொட்டாகும்போது அடி மூலக்கூறின் சுழற்சி வேகம் இறுதி படத் தடிமனைப் பாதிக்கும். ஃபோட்டோரெசிஸ்ட் படத்தின் தடிமன் சொட்டு சொட்டாகும்போது அடி மூலக்கூறு சுழற்சி வேகத்தின் அதிகரிப்புடன் அதிகரிக்கிறது, இது கரைப்பான் ஆவியாதல் செல்வாக்கின் காரணமாக உள்ளது. ஃபோட்டோரெசிஸ்ட் டிரிப்பிங்கின் போது வெவ்வேறு அடி மூலக்கூறு சுழற்சி வேகத்தில் படத்தின் தடிமன் மற்றும் முக்கிய சுழற்சி வேகத்திற்கு இடையிலான உறவை படம் 3 காட்டுகிறது. சொட்டு அடி மூலக்கூறின் சுழற்சி வேகத்தின் அதிகரிப்புடன், படத்தின் தடிமன் வேகமாக மாறுகிறது, மேலும் குறைந்த முக்கிய சுழற்சி வேகம் உள்ள பகுதியில் வேறுபாடு மிகவும் தெளிவாக உள்ளது என்பதை படத்தில் இருந்து காணலாம்.
படம் 3: ஃபோட்டோரெசிஸ்ட் விநியோகத்தின் போது வெவ்வேறு அடி மூலக்கூறு சுழற்சி வேகத்தில் படத்தின் தடிமன் மற்றும் முக்கிய சுழற்சி வேகம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு
பூச்சு போது ஈரப்பதத்தின் விளைவு
ஈரப்பதம் குறையும் போது, படத்தின் தடிமன் அதிகரிக்கிறது, ஏனெனில் ஈரப்பதத்தின் குறைவு கரைப்பான் ஆவியாவதை ஊக்குவிக்கிறது. இருப்பினும், படத்தின் தடிமன் விநியோகம் கணிசமாக மாறாது. படம் 4 பூச்சு போது ஈரப்பதம் மற்றும் பட தடிமன் விநியோகம் இடையே உள்ள தொடர்பை காட்டுகிறது.
படம் 4: பூச்சு போது ஈரப்பதம் மற்றும் பட தடிமன் விநியோகம் இடையே உறவு
பூச்சு போது வெப்பநிலை விளைவு
உட்புற வெப்பநிலை உயரும் போது, படத்தின் தடிமன் அதிகரிக்கிறது. ஃபோட்டோரெசிஸ்ட் ஃபிலிம் தடிமன் பரவலானது குவிந்த நிலையில் இருந்து குழிவாக மாறுவதை படம் 5ல் காணலாம். உட்புற வெப்பநிலை 26 டிகிரி செல்சியஸ் மற்றும் ஃபோட்டோரெசிஸ்ட் வெப்பநிலை 21 டிகிரி செல்சியஸ் ஆக இருக்கும் போது மிக உயர்ந்த சீரான தன்மை பெறப்படுவதை படத்தில் உள்ள வளைவு காட்டுகிறது.
படம் 5: பூச்சு போது வெப்பநிலை மற்றும் பட தடிமன் விநியோகம் இடையே உறவு
பூச்சு போது வெளியேற்ற வேகத்தின் விளைவு
படம் 6 வெளியேற்ற வேகம் மற்றும் பட தடிமன் விநியோகம் இடையே உள்ள தொடர்பைக் காட்டுகிறது. வெளியேற்றம் இல்லாத நிலையில், செதில்களின் மையம் தடிமனாக இருப்பதைக் காட்டுகிறது. வெளியேற்ற வேகத்தை அதிகரிப்பது சீரான தன்மையை மேம்படுத்தும், ஆனால் அதிகமாக அதிகரித்தால், சீரான தன்மை குறையும். வெளியேற்ற வேகத்திற்கு உகந்த மதிப்பு இருப்பதைக் காணலாம்.
படம் 6: வெளியேற்ற வேகம் மற்றும் பட தடிமன் விநியோகம் இடையே உள்ள உறவு
HMDS சிகிச்சை
ஒளிச்சேர்க்கையை அதிக பூசக்கூடியதாக மாற்ற, செதில் ஹெக்ஸாமெதில்டிசிலாசேன் (HMDS) உடன் சிகிச்சையளிக்கப்பட வேண்டும். குறிப்பாக Si ஆக்சைடு படத்தின் மேற்பரப்பில் ஈரப்பதம் இணைக்கப்படும் போது, silanol உருவாகிறது, இது photoresist இன் ஒட்டுதலைக் குறைக்கிறது. ஈரப்பதத்தை அகற்றி, சிலானோலை சிதைக்க, செதில் பொதுவாக 100-120 டிகிரி செல்சியஸ் வரை சூடேற்றப்படுகிறது, மேலும் ஒரு இரசாயன எதிர்வினையை ஏற்படுத்த மூடுபனி HMDS அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. எதிர்வினை பொறிமுறையானது படம் 7 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. HMDS சிகிச்சையின் மூலம், ஒரு சிறிய தொடர்பு கோணம் கொண்ட ஹைட்ரோஃபிலிக் மேற்பரப்பு ஒரு பெரிய தொடர்பு கோணத்துடன் ஹைட்ரோஃபோபிக் மேற்பரப்பாக மாறுகிறது. செதில்களை சூடாக்குவதன் மூலம் அதிக ஒளிச்சேர்க்கை ஒட்டுதலைப் பெறலாம்.
படம் 7: HMDS எதிர்வினை பொறிமுறை
தொடர்பு கோணத்தை அளவிடுவதன் மூலம் HMDS சிகிச்சையின் விளைவைக் காணலாம். படம் 8 HMDS சிகிச்சை நேரம் மற்றும் தொடர்பு கோணம் (சிகிச்சை வெப்பநிலை 110 டிகிரி செல்சியஸ்) இடையே உள்ள தொடர்பைக் காட்டுகிறது. அடி மூலக்கூறு Si ஆகும், HMDS சிகிச்சை நேரம் 1நிமிடத்தை விட அதிகமாக உள்ளது, தொடர்பு கோணம் 80°க்கும் அதிகமாக உள்ளது மற்றும் சிகிச்சை விளைவு நிலையானது. படம் 9 HMDS சிகிச்சை வெப்பநிலை மற்றும் தொடர்பு கோணம் (சிகிச்சை நேரம் 60s) இடையே உள்ள தொடர்பைக் காட்டுகிறது. வெப்பநிலை 120℃ ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, தொடர்பு கோணம் குறைகிறது, இது வெப்பத்தின் காரணமாக HMDS சிதைவதைக் குறிக்கிறது. எனவே, HMDS சிகிச்சையானது பொதுவாக 100-110℃ இல் செய்யப்படுகிறது.
படம் 8: HMDS சிகிச்சை நேரத்திற்கு இடையேயான உறவு
மற்றும் தொடர்பு கோணம் (சிகிச்சை வெப்பநிலை 110℃)
படம் 9: HMDS சிகிச்சை வெப்பநிலை மற்றும் தொடர்பு கோணம் இடையே உள்ள தொடர்பு (சிகிச்சை நேரம் 60கள்)
எச்எம்டிஎஸ் சிகிச்சையானது ஆக்சைடு படலத்துடன் கூடிய சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறில் ஒளிச்சேர்க்கை வடிவத்தை உருவாக்குகிறது. ஆக்சைடு படம் பின்னர் ஹைட்ரோஃப்ளூரிக் அமிலத்துடன் ஒரு இடையகத்துடன் பொறிக்கப்படுகிறது, மேலும் HMDS சிகிச்சைக்குப் பிறகு, ஒளிச்சேர்க்கை வடிவமானது விழாமல் இருக்க முடியும். படம் 10 HMDS சிகிச்சையின் விளைவைக் காட்டுகிறது (முறை அளவு 1um).
படம் 10: HMDS சிகிச்சை விளைவு (முறை அளவு 1um)
ப்ரீபேக்கிங்
அதே சுழற்சி வேகத்தில், அதிக ப்ரீபேக்கிங் வெப்பநிலை, சிறிய பிலிம் தடிமன், இது அதிக ப்ரீபேக்கிங் வெப்பநிலை, அதிக கரைப்பான் ஆவியாகிறது, இதன் விளைவாக மெல்லிய பட தடிமன் ஏற்படுகிறது. படம் 11 பேக்கிங் முன் வெப்பநிலை மற்றும் டில் A அளவுரு இடையே உள்ள தொடர்பைக் காட்டுகிறது. A அளவுரு ஒளிச்சேர்க்கை முகவரின் செறிவைக் குறிக்கிறது. படத்தில் இருந்து பார்க்க முடியும், முன் பேக்கிங் வெப்பநிலை 140 ° C க்கு மேல் உயரும் போது, A அளவுரு குறைகிறது, இது ஒளிச்சேர்க்கை முகவர் இதை விட அதிக வெப்பநிலையில் சிதைவதைக் குறிக்கிறது. படம் 12 வெவ்வேறு முன் பேக்கிங் வெப்பநிலைகளில் நிறமாலை பரிமாற்றத்தைக் காட்டுகிறது. 160°C மற்றும் 180°C இல், 300-500nm அலைநீள வரம்பில் ஒலிபரப்பு அதிகரிப்பதைக் காணலாம். ஒளிச்சேர்க்கை முகவர் அதிக வெப்பநிலையில் சுடப்பட்டு சிதைக்கப்படுவதை இது உறுதிப்படுத்துகிறது. முன்-பேக்கிங் வெப்பநிலை ஒரு உகந்த மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒளி பண்புகள் மற்றும் உணர்திறன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
படம் 11: முன்-பேக்கிங் வெப்பநிலை மற்றும் டில்ஸ் A அளவுரு இடையே உள்ள உறவு
(OFPR-800/2 இன் அளவிடப்பட்ட மதிப்பு)
படம் 12: வெவ்வேறு முன் பேக்கிங் வெப்பநிலைகளில் ஸ்பெக்ட்ரல் டிரான்ஸ்மிட்டன்ஸ்
(OFPR-800, 1um ஃபிலிம் தடிமன்)
சுருக்கமாக, சுழல் பூச்சு முறையானது படத்தின் தடிமன், அதிக செலவு செயல்திறன், லேசான செயல்முறை நிலைமைகள் மற்றும் எளிமையான செயல்பாடு போன்ற தனித்துவமான நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, எனவே இது மாசுபாட்டைக் குறைத்தல், ஆற்றலைச் சேமிப்பது மற்றும் செலவு செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் குறிப்பிடத்தக்க விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், சுழல் பூச்சு அதிக கவனத்தை ஈர்த்து வருகிறது, மேலும் அதன் பயன்பாடு படிப்படியாக பல்வேறு துறைகளுக்கு பரவியுள்ளது.
இடுகை நேரம்: நவம்பர்-27-2024