Mbinu za mipako ya photoresist kwa ujumla imegawanywa katika mipako ya spin, mipako ya kuzamisha na mipako ya roll, kati ya ambayo mipako ya spin ndiyo inayotumiwa zaidi. Kwa mipako ya spin, photoresist inaingizwa kwenye substrate, na substrate inaweza kuzungushwa kwa kasi ya juu ili kupata filamu ya photoresist. Baada ya hayo, filamu imara inaweza kupatikana kwa kupokanzwa kwenye sahani ya moto. Mipako ya spin inafaa kwa kupaka kutoka kwa filamu nyembamba sana (takriban 20nm) hadi filamu nene za takriban 100um. Tabia zake ni usawa mzuri, unene wa filamu sare kati ya kaki, kasoro chache, nk, na filamu yenye utendaji wa juu wa mipako inaweza kupatikana.
Mchakato wa mipako ya spin
Wakati wa mipako ya spin, kasi kuu ya mzunguko wa substrate huamua unene wa filamu ya photoresist. Uhusiano kati ya kasi ya mzunguko na unene wa filamu ni kama ifuatavyo.
Spin=kTn
Katika formula, Spin ni kasi ya mzunguko; T ni unene wa filamu; k na n ni viunga.
Mambo yanayoathiri mchakato wa mipako ya spin
Ingawa unene wa filamu imedhamiriwa na kasi kuu ya mzunguko, pia inahusiana na joto la kawaida, unyevu, mnato wa picha na aina ya photoresist. Ulinganisho wa aina tofauti za curve za mipako ya photoresist umeonyeshwa kwenye Mchoro 1.
Kielelezo cha 1: Ulinganisho wa aina tofauti za curve za mipako ya photoresist
Ushawishi wa wakati kuu wa mzunguko
Ufupi wa muda kuu wa mzunguko, unene wa filamu huzidi. Wakati muda kuu wa mzunguko unapoongezeka, filamu inakuwa nyembamba. Inapozidi 20s, unene wa filamu unabaki karibu bila kubadilika. Kwa hivyo, wakati mkuu wa mzunguko kawaida huchaguliwa kuwa zaidi ya sekunde 20. Uhusiano kati ya muda mkuu wa mzunguko na unene wa filamu unaonyeshwa kwenye Mchoro 2.
Kielelezo 2: Uhusiano kati ya wakati mkuu wa mzunguko na unene wa filamu
Kipiga picha kinapodondoshwa kwenye substrate, hata kama kasi kuu ya mzunguko ifuatayo ni sawa, kasi ya kuzungusha ya substrate wakati wa kudondosha itaathiri unene wa mwisho wa filamu. Unene wa filamu ya photoresist huongezeka kwa ongezeko la kasi ya mzunguko wa substrate wakati wa kudondosha, ambayo ni kutokana na ushawishi wa uvukizi wa kutengenezea wakati photoresist inafunuliwa baada ya kudondosha. Mchoro wa 3 unaonyesha uhusiano kati ya unene wa filamu na kasi kuu ya mzunguko kwa kasi tofauti za mzunguko wa substrate wakati wa kudondosha kwa mpiga picha. Inaweza kuonekana kutoka kwa takwimu kwamba kwa kuongezeka kwa kasi ya mzunguko wa substrate ya kupungua, unene wa filamu hubadilika kwa kasi, na tofauti ni dhahiri zaidi katika eneo hilo na kasi ya chini ya mzunguko.
Kielelezo 3: Uhusiano kati ya unene wa filamu na kasi kuu ya mzunguko kwa kasi tofauti za mzunguko wa substrate wakati wa utoaji wa photoresist.
Athari ya unyevu wakati wa mipako
Wakati unyevu unapungua, unene wa filamu huongezeka, kwa sababu kupungua kwa unyevu kunakuza uvukizi wa kutengenezea. Walakini, usambazaji wa unene wa filamu haubadilika sana. Mchoro wa 4 unaonyesha uhusiano kati ya unyevu na usambazaji wa unene wa filamu wakati wa mipako.
Kielelezo 4: Uhusiano kati ya unyevu na usambazaji wa unene wa filamu wakati wa mipako
Athari ya joto wakati wa mipako
Wakati joto la ndani linaongezeka, unene wa filamu huongezeka. Inaweza kuonekana kutoka kwa Mchoro wa 5 kwamba usambazaji wa unene wa filamu ya photoresist hubadilika kutoka kwa convex hadi concave. Mviringo katika mchoro pia unaonyesha kuwa usawa wa juu zaidi hupatikana wakati halijoto ya ndani ya nyumba ni 26°C na halijoto ya kupiga picha ni 21°C.
Kielelezo 5: Uhusiano kati ya joto na usambazaji wa unene wa filamu wakati wa mipako
Athari ya kasi ya kutolea nje wakati wa mipako
Kielelezo cha 6 kinaonyesha uhusiano kati ya kasi ya kutolea nje na usambazaji wa unene wa filamu. Kwa kutokuwepo kwa kutolea nje, inaonyesha kwamba katikati ya kaki huwa na unene. Kuongezeka kwa kasi ya kutolea nje kutaboresha usawa, lakini ikiwa imeongezeka sana, usawa utapungua. Inaweza kuonekana kuwa kuna thamani bora ya kasi ya kutolea nje.
Kielelezo 6: Uhusiano kati ya kasi ya kutolea nje na usambazaji wa unene wa filamu
Matibabu ya HMDS
Ili kufanya kipiga picha kiwe na ngozi zaidi, kaki kinahitaji kutibiwa kwa hexamethyldisilazane (HMDS). Hasa wakati unyevu umefungwa kwenye uso wa filamu ya Si oksidi, silanol huundwa, ambayo hupunguza mshikamano wa photoresist. Ili kuondoa unyevu na kuoza silanoli, kaki kawaida huwashwa hadi 100-120 ° C, na HMDS ya ukungu huletwa ili kusababisha mmenyuko wa kemikali. Utaratibu wa mmenyuko unaonyeshwa kwenye Mchoro 7. Kupitia matibabu ya HMDS, uso wa hydrophilic na angle ndogo ya kuwasiliana huwa uso wa hydrophobic na angle kubwa ya kuwasiliana. Kupasha joto kaki kunaweza kupata mshikamano wa juu wa kupiga picha.
Kielelezo cha 7: Utaratibu wa majibu ya HMDS
Athari ya matibabu ya HMDS inaweza kuzingatiwa kwa kupima angle ya kuwasiliana. Mchoro wa 8 unaonyesha uhusiano kati ya muda wa matibabu ya HMDS na angle ya kuwasiliana (joto la matibabu 110 ° C). Substrate ni Si, muda wa matibabu ya HMDS ni kubwa kuliko 1min, angle ya kuwasiliana ni kubwa kuliko 80 °, na athari ya matibabu ni imara. Kielelezo 9 kinaonyesha uhusiano kati ya joto la matibabu ya HMDS na angle ya mawasiliano (muda wa matibabu 60s). Halijoto inapozidi 120℃, pembe ya mguso hupungua, kuashiria kuwa HMDS hutengana kutokana na joto. Kwa hivyo, matibabu ya HMDS kawaida hufanywa kwa 100-110 ℃.
Kielelezo 8: Uhusiano kati ya muda wa matibabu ya HMDS
na pembe ya mawasiliano (joto la matibabu 110 ℃)
Kielelezo cha 9: Uhusiano kati ya halijoto ya matibabu ya HMDS na pembe ya mguso (muda wa matibabu 60s)
Matibabu ya HMDS hufanywa kwenye substrate ya silicon yenye filamu ya oksidi ili kuunda muundo wa kupiga picha. Filamu ya oksidi kisha huwekwa kwa asidi hidrofloriki na bafa imeongezwa, na inabainika kuwa baada ya matibabu ya HMDS, muundo wa mpiga picha unaweza kuzuiwa isidondoke. Mchoro wa 10 unaonyesha athari za matibabu ya HMDS (ukubwa wa muundo ni 1um).
Kielelezo 10: Athari ya matibabu ya HMDS (ukubwa wa muundo ni 1um)
Kuoka kabla
Kwa kasi sawa ya mzunguko, joto la juu la kuoka, na unene mdogo wa filamu, ambayo inaonyesha kuwa joto la juu la kuoka, ndivyo kutengenezea zaidi huvukiza, na kusababisha unene wa filamu nyembamba. Kielelezo 11 kinaonyesha uhusiano kati ya joto la kuoka kabla na parameter ya Dill's A. Kigezo A kinaonyesha mkusanyiko wa wakala wa picha. Kama inavyoweza kuonekana kutoka kwa takwimu, wakati joto la kuoka kabla linaongezeka hadi zaidi ya 140 ° C, parameter A inapungua, ikionyesha kuwa wakala wa picha hutengana kwa joto la juu zaidi kuliko hili. Mchoro wa 12 unaonyesha upitishaji wa spectral katika viwango tofauti vya joto vya kuoka kabla. Kwa 160 ° C na 180 ° C, ongezeko la upitishaji linaweza kuzingatiwa katika safu ya urefu wa 300-500nm. Hii inathibitisha kwamba wakala wa photosensitive huokwa na kuharibiwa kwa joto la juu. Joto la kabla ya kuoka lina thamani mojawapo, ambayo imedhamiriwa na sifa za mwanga na unyeti.
Kielelezo 11: Uhusiano kati ya joto la kuoka kabla na parameter ya Dill's A
(thamani iliyopimwa ya OFPR-800/2)
Mchoro 12: Usambazaji wa Spectral katika viwango tofauti vya joto vya kuoka kabla ya kuoka
(OFPR-800, unene wa filamu 1um)
Kwa kifupi, mbinu ya upakaji wa mzungu ina faida za kipekee kama vile udhibiti sahihi wa unene wa filamu, utendakazi wa gharama ya juu, hali ya mchakato mdogo na uendeshaji rahisi, kwa hiyo ina athari kubwa katika kupunguza uchafuzi wa mazingira, kuokoa nishati na kuboresha utendakazi wa gharama. Katika miaka ya hivi karibuni, mipako ya spin imekuwa ikiongezeka kwa tahadhari, na matumizi yake yameenea hatua kwa hatua kwenye nyanja mbalimbali.
Muda wa kutuma: Nov-27-2024