Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Обработка поверхности подложек

Необходимо помнить, что качество процесса фотолитографии во многом определяется механическим и физико-химическим состоянием поверхности подложек.

Механическое состояние поверхности подложек влияет на точность получения элементов рисунка, поэтому любые неровности, микробугорки, впадины царапины и риски приводят к искажению. Кроме того, при нанесении слоя фоторезиста эти дефекты вызывают появление пузырьков или проколов в слое фоторезиста.

Необходимое качество поверхности подложек обеспечивается на начальных стадиях их изготовления механической обработкой: резкой слитков на пластины, шлифовкой и полировкой пластин, в результате которой их поверхность доводится до зеркального блеска и приобретает идеальную плоскостность и плоскопараллельность.

Физико-химическое состояние поверхности подложек влияет на ее смачиваемость и адгезию фоторезиста. Поэтому на рабочих поверхностях подложек не должно быть инородных частиц, а также адсорбированных атомов и ионов жидкостей газов. Так как большинство фоторезистов содержит в своей основе полимеры, обладающие гидрофобными свойствами, то и поверхность подложек должна быть гидрофобной.

Критерием оценки состояния поверхности подложки может служить краевой угол ее смачивания каплей деионизированной воды. Если капля воды растекается, то поверхность подложки, т.е. ее угол смачивания менее 40о, такую поверхность называют гидрофильной. Поверхность, на которой капля воды не растекается и образует угол смачивания более 90о, называется гидрофобной.

При фотолитографии необходимо, чтобы поверхность подложек была гидрофильна к фоторезисту и гидрофобна к травителю, тогда вытравливаемый рисунок будет точно повторять рисунок фотошаблона.

Перед нанесением слоя фоторезиста или полупроводниковые подложки для удаления органических загрязнений обрабатывают в химических реактивах, а затем подвергают гидромеханической отмывке.

Поверхность подложек с выращенными термическим окислением пленками SiO2 сразу после образования пленки гидрофобна. Поэтому рекомендуется непосредственно после окисления, не превышая межоперационное время более 1 часа, передавать подложки на фотолитографию. Через несколько часов поверхность подложек с пленкой SiO2 становится гидрофильной, на ней адсорбируются молекулы воды из атмосферы, угол смачивания уменьшается до 20 о - 30 о и адгезия фоторезиста падает, что приводит к браку.

Для придания поверхности подложек гидрофобных свойств их термообрабатывают при температуре 110 оС в сушильной печи, после чего обрабатывают гексаметил-дисилазаном (HMDS).

Другие статьи по теме

Анализ на безопасность платы ТС2 ЦП ДЦ Минск цифровая схема моделирование интерфейсный Одним из эффективных инструментов проверки безопасности системы (элементов) является физическое и (или) логическое (имитационное) модел ...

Исследование биполярного транзистора в статическом режиме Биполярным транзистором называют трёхслойную полупроводниковую структуру с чередующимися типом проводимости областей, созданную в едином кристалле и образующую два встречно включённых вз ...

Построение и расчет сетей с использованием технологий Wi-Fi и WiMAX Технология Wi-Fi изменяет мир. Эти изменения касаются того, как мы работаем, играем и взаимодействуем друг с другом. Экономика Wi-Fi быстро изменяет мир за счет высокоскоростных беспрово ...