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涂膠顯影機介紹什么是顯影?

涂膠顯影機通過在曝光過程結束后加入顯影液,正光刻膠的感光區、負光刻膠的非感光區,會溶解于顯影液中。這一步完成后,光刻膠層中的圖形就可以顯現出來。為了提高分辨率,幾乎每一種光刻膠都有專門的顯影液,以保證高質量的顯影效果。
顯影工序使將在曝光過程中形成的隱性圖形成為光刻膠在與不在的顯性圖形,以作為下一步加工的膜版。顯影中進行的是選擇性溶解的過程,最重要的是曝光區和未曝光區之間溶解率的比值(DR)。商用正膠有大于1000的DR比,在曝光區溶解速率為3000nm/min,在未曝光區只有幾nm/min。
現在有二種顯影方法,一是濕顯影,他在IC和微加工中正廣泛使用,另一種是干顯影。
現在有二種顯影方法,一是濕顯影,他在IC和微加工中正廣泛使用,另一種是干顯影。
a、整盒硅片浸沒式顯影(Batch Development)。
缺點:顯影液消耗很大;顯影的均勻性差;
b、連續噴霧顯影(Continuous Spray Development)/自動旋轉顯影(Auto-rotation Development)。一個或多個噴嘴噴灑顯影液在硅片表面,同時硅片低速旋轉(100~500rpm)。噴嘴噴霧模式和硅片旋轉速度是實現硅片間溶 解率和均勻性的可重復性的關鍵調節參數。
c、水坑(旋覆浸沒)式顯影(Puddle Development)。噴覆足夠(不能太多,最小化背面濕度)的顯影液到硅片表面,并形成水坑形狀(顯影液的流動保持較低,以減少邊緣顯影速率的變 化)。硅片固定或慢慢旋轉。一般采用多次旋覆顯影液:第一次涂覆、保持10~30秒、去除;第二次涂覆、保持、去除。然后用去離子水沖洗(去除硅片兩面的 所有化學品)并旋轉甩干。優點:顯影液用量少;硅片顯影均勻;最小化了溫度梯度。
顯影液:
a、正性光刻膠的顯影液。正膠的顯影液位堿性水溶液。KOH和NaOH因為會帶來可 動離子污染(MIC,Movable Ion Contamination),所以在IC制造中一般不用。最普通的正膠顯影液是四甲基氫氧化銨(TMAH)(標準當量濃度為0.26,溫度 15~250C)。在I線光刻膠曝光中會生成羧酸,TMAH顯影液中的堿與酸中和使曝光的光刻膠溶解于顯影液,而未曝光的光刻膠沒有影響;在化學放大光刻 膠(CAR,Chemical Amplified Resist)中包含的酚醛樹脂以PHS形式存在。CAR中的PAG產生的酸會去除PHS中的保護基團(t-BOC),從而使PHS快速溶解于TMAH顯 影液中。整個顯影過程中,TMAH沒有同PHS發生反應。
b、負性光刻膠的顯影液。二甲苯。清洗液為乙酸丁脂或乙醇、三氯乙烯。
顯影中的常見問題:
a、顯影不完全(Incomplete Development)。表面還殘留有光刻膠。顯影液不足造成;
b、顯影不夠(Under Development)。顯影的側壁不垂直,由顯影時間不足造成;
c、過度顯影(Over Development)??拷砻娴墓饪棠z被顯影液過度溶解,形成臺階。顯影時間太長。

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