Nanofabrikations-Photoresist

Nanofabrication Photoresist

PAM-XIAMEN Bietet Fotolackplatte mit Fotolack

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Produktbeschreibung

Nanofabrication

PAM-XIAMEN-AngeboteFotolackTeller mitFotolack

Ein Photoresist ist ein lichtempfindliches Material, das in mehreren Prozessen verwendet wird, wie zFotolithografieund Fotogravur, um eine gemusterte Beschichtung auf einer Oberfläche zu bilden, was in der gesamten Elektronikindustrie von entscheidender Bedeutung ist.

Ein Positivresist ist ein Photoresisttyp, bei dem der belichtete Teil des Photoresists für den Photoresistentwickler löslich wird. Der unbelichtete Teil des Photoresists bleibt für den Photoresistentwickler unlöslich.

Ein negativer Fotolack ist ein Fotolacktyp, bei dem der belichtete Teil des Fotolacks für den Fotolackentwickler unlöslich wird. Der unbelichtete Teil des Photoresists wird durch den Photoresistentwickler gelöst.

Basierend auf der chemischen Struktur von Photoresists können sie in drei Typen eingeteilt werden: Photopolymer, photozersetzend, photovernetzend, Photoresist.

Photoresist-Anwendungen:

Mikrokontaktdruck

Herstellung von Leiterplatten (PCB)

Strukturieren und Ätzen von Substraten

Mikroelektronik

Photoresist Microposit

Futurrex

andere Fotolacke,

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Substrat Siliziumsubstrat 2″3″4″5″6″8″

Quarzsubstrat SSP/DSP

Glassubstrat N/P

SiO2-Substrat 100/110/111

anderes Substrat,

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Unterschiede zwischen positivem und negativem Widerstand

Eigenschaft Positiv Negativ
Haftung auf Silikon Messe Ausgezeichnet
Relative Kosten Teurer Weniger teuer
Entwicklerbasis Wässrig Organisch
Löslichkeit im Entwickler Exponierte Region ist löslich Exponierte Region ist unlöslich
Mindestfunktion 0,5 µm 2 µm
Stufenabdeckung Besser Untere
Nasschemikalienbeständigkeit Messe Ausgezeichnet

Eine einzelne Iteration vonFotolithografiekombiniert mehrere Schritte nacheinander. Moderne Reinräume verwenden automatisierte, robotische Wafer-Track-Systeme, um den Prozess zu koordinieren. Das hier beschriebene Verfahren lässt einige fortgeschrittene Behandlungen wie Verdünnungsmittel oder das Entfernen von Randwulsten aus.Grundlegendes Verfahren

Reinigung

Sofern organische oder anorganische Verunreinigungen auf der Waferoberfläche vorhanden sind, werden diese in der Regel durch nasschemische Behandlung, zB das RCA-Clean-Verfahren auf Basis wasserstoffperoxidhaltiger Lösungen, entfernt. Zur Reinigung können auch andere Lösungen mit Trichlorethylen, Aceton oder Methanol verwendet werden.

Zubereitung

Der Wafer wird zunächst auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht, um eventuell vorhandene Feuchtigkeit auf der Waferoberfläche auszutreiben, 150°C für zehn Minuten sind ausreichend. Eingelagerte Wafer müssen chemisch gereinigt werden, um Verunreinigungen zu entfernen. Zur Förderung der Haftung des Photoresists auf dem Wafer wird ein flüssiger oder gasförmiger "Haftvermittler", wie Bis(trimethylsilyl)amin ("Hexamethyldisilazan", HMDS), aufgetragen. Die Oberflächenschicht aus Siliziumdioxid auf dem Wafer reagiert mit HMDS zu trimethyliertem Siliziumdioxid, einer stark wasserabweisenden Schicht, ähnlich der Wachsschicht auf einem Autolack. Diese wasserabweisende Schicht verhindert das Eindringen des wässrigen Entwicklers zwischen die Fotolackschicht und die Waferoberfläche und verhindert so das sogenannte Abheben kleiner Fotolackstrukturen im (Entwicklungs-)Muster. Um die Entwicklung des Bildes zu gewährleisten, wird es am besten abgedeckt und über eine Heizplatte gelegt und trocknen lassen, während die Temperatur bei 120 °C stabilisiert wird.

Fotolackauftrag

Der Wafer wird durch Spincoating mit Photoresist bedeckt. Eine viskose, flüssige Photoresistlösung wird auf den Wafer verteilt, und der Wafer wird schnell geschleudert, um eine gleichmäßig dicke Schicht zu erzeugen. Das Schleuderbeschichten läuft typischerweise bei 1200 bis 4800 U/min für 30 bis 60 Sekunden und erzeugt eine Schicht zwischen 0,5 und 2,5 Mikrometer dick. Das Schleuderbeschichtungsverfahren führt zu einer einheitlichen dünnen Schicht, normalerweise mit einer Einheitlichkeit von 5 bis 10 Nanometern. Diese Gleichmäßigkeit lässt sich durch eine detaillierte strömungsmechanische Modellierung erklären, die zeigt, dass sich der Lack oben auf der Schicht viel schneller bewegt als unten, wo viskose Kräfte den Lack an die Waferoberfläche binden. Somit wird die obere Resistschicht schnell von der Kante des Wafers ausgestoßen, während die untere Schicht immer noch langsam radial entlang des Wafers kriecht. Auf diese Weise wird jede "Beule" oder "Kante" des Resists entfernt, wodurch eine sehr flache Schicht zurückbleibt. Die endgültige Dicke wird auch durch das Verdampfen flüssiger Lösungsmittel aus dem Resist bestimmt. Für sehr kleine, dichte Strukturen (< 125 nm oder so) werden geringere Resistdicken (< 0,5 Mikrometer) benötigt, um Kollapseffekte bei hohen Aspektverhältnissen zu überwinden; typische Seitenverhältnisse sind < 4:1.

Der mit Photoresist beschichtete Wafer wird dann vorgebacken, um überschüssiges Photoresist-Lösungsmittel auszutreiben, typischerweise bei 90 bis 100°C für 30 bis 60 Sekunden auf einer Heizplatte.

Belichtung und Entwicklung

Nach dem Vorbrennen wird der Photoresist einem Muster intensiven Lichts ausgesetzt. Die Belichtung verursacht eine chemische Veränderung, die es ermöglicht, einen Teil des Fotolacks durch eine spezielle Lösung zu entfernen, die in Analogie zum fotografischen Entwickler „Entwickler“ genannt wird. Positiver Photoresist, der gebräuchlichste Typ, wird beim Belichten im Entwickler löslich; bei negativem Fotolack sind unbelichtete Bereiche im Entwickler löslich.

Vor der Entwicklung wird ein Post-Exposure-Bake (PEB) durchgeführt, der typischerweise dazu beiträgt, stehende Wellenphänomene zu reduzieren, die durch die destruktiven und konstruktiven Interferenzmuster des einfallenden Lichts verursacht werden. Bei der Lithographie im tiefen Ultraviolett wird chemisch verstärkte Resist-Chemie (CAR) verwendet. Dieser Prozess ist viel empfindlicher gegenüber PEB-Zeit, -Temperatur und -Verzögerung, da der größte Teil der „Belichtungsreaktion“ (Erzeugung von Säure, wodurch das Polymer im basischen Entwickler löslich wird) tatsächlich im PEB abläuft.

Die Entwicklungschemie wird auf einem Spinner geliefert, ähnlich wie Fotolack. Entwickler enthielten ursprünglich oft Natriumhydroxid (NaOH). Natrium gilt jedoch bei der MOSFET-Herstellung als äußerst unerwünschte Verunreinigung, da es die Isoliereigenschaften von Gateoxiden verschlechtert (insbesondere können Natriumionen in das Gate hinein und aus ihm heraus wandern, die Schwellenspannung des Transistors ändern und ihn schwerer oder leichter drehen der Transistor wird mit der Zeit eingeschaltet). Inzwischen werden metallionenfreie Entwickler wie Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) verwendet.

Der resultierende Wafer wird dann "hartgebacken", wenn ein nicht chemisch verstärkter Resist verwendet wurde, typischerweise bei 120 bis 180 °C [Zitat erforderlich] für 20 bis 30 Minuten. Das Hartbacken verfestigt den verbleibenden Photoresist, um bei zukünftigen Ionenimplantationen, nasschemischen Ätzen oder Plasmaätzen eine haltbarere Schutzschicht zu bilden.

Radierung

Beim Ätzen entfernt ein flüssiges ("nass") oder plasma ("trocken") chemisches Mittel die oberste Schicht des Substrats in den Bereichen, die nicht durch Fotolack geschützt sind. Bei der Halbleiterherstellung werden im Allgemeinen Trockenätztechniken verwendet, da sie anisotrop gemacht werden können, um ein signifikantes Unterätzen des Photoresistmusters zu vermeiden. Dies ist wesentlich, wenn die Breite der zu definierenden Merkmale der Dicke des zu ätzenden Materials ähnlich oder geringer ist (dh wenn das Seitenverhältnis sich eins annähert). Nassätzprozesse sind im Allgemeinen isotroper Natur, was für mikroelektromechanische Systeme oft unverzichtbar ist, bei denen suspendierte Strukturen von der darunter liegenden Schicht „gelöst“ werden müssen.

Die Entwicklung eines anisotropen Trockenätzprozesses mit geringer Fehlerhaftigkeit hat es ermöglicht, die immer kleineren Strukturen, die photolithographisch im Resist definiert wurden, auf das Substratmaterial zu übertragen.

Entfernung von Fotolack

Nachdem ein Fotolack nicht mehr benötigt wird, muss dieser vom Substrat entfernt werden. Dies erfordert in der Regel einen flüssigen „Resist-Stripper“, der den Lack chemisch so verändert, dass er nicht mehr am Substrat haftet. Alternativ kann Photoresist durch ein sauerstoffhaltiges Plasma entfernt werden, das es oxidiert. Dieser Vorgang wird als Veraschung bezeichnet und ähnelt dem Trockenätzen. Die Verwendung von 1-Methyl-2-pyrrolidon (NMP)-Lösungsmittel für Photoresist ist ein weiteres Verfahren, das verwendet wird, um ein Bild zu entfernen. Nach dem Auflösen des Resists kann das Lösungsmittel durch Erhitzen auf 80 °C rückstandsfrei entfernt werden.

Microposit S1800 G2 Serie Fotolack

Microposit S1800 G2 Serie Fotolack

Microposit S1800 G2 Serie Fotolack

NEGATIVWIDERSTAND NR9-6000PY

NEGATIVWIDERSTAND NR9-6000PY

NEGATIVWIDERSTAND NR9-6000P
NEGATIVWIDERSTAND NR9-6000P

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