photoresist ၏ အပေါ်ယံအလွှာကို ယေဘူယျအားဖြင့် spin coating၊ dip coating နှင့် roll coating ဟူ၍ ခွဲခြားထားပြီး ၎င်းတို့တွင် spin coating ကို အသုံးအများဆုံးဖြစ်သည်။ Spin coating ဖြင့်၊ photoresist သည် အလွှာပေါ်တွင် ရွှဲနေပြီး photoresist ဖလင်ရရှိရန် အလွှာကို အရှိန်ပြင်းပြင်းဖြင့် လှည့်နိုင်သည်။ ထို့နောက် ပန်းကန်ပြားပေါ်တွင် အပူပေးခြင်းဖြင့် အစိုင်အခဲရုပ်ရှင်ကို ရရှိနိုင်သည်။ Spin coating သည် အလွန်ပါးလွှာသော ရုပ်ရှင်များ (20nm ခန့်) မှ 100um ခန့်ရှိသော အထူဖလင်များအထိ coating အတွက် သင့်လျော်သည်။ ၎င်း၏ဝိသေသလက္ခဏာများသည် ကောင်းမွန်သော တူညီမှု၊ wafers များကြားရှိ ဖလင်အထူ၊ ချို့ယွင်းချက်အနည်းငယ်စသည်ဖြင့်၊ နှင့် မြင့်မားသော coating စွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော ဖလင်ကို ရရှိနိုင်ပါသည်။
Spin coating လုပ်ငန်းစဉ်
လှည့်ပတ်အပေါ်ယံပိုင်းအတွင်း၊ အလွှာ၏အဓိကလည်ပတ်နှုန်းသည် photoresist ၏ဖလင်အထူကိုဆုံးဖြတ်သည်။ လည်ပတ်နှုန်းနှင့် ဖလင်အထူကြား ဆက်နွယ်မှုသည် အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
လှည့်=kTn
ဖော်မြူလာတွင် Spin သည် လည်ပတ်နှုန်းဖြစ်သည်။ T သည် ဖလင်အထူ၊ k နှင့် n တို့သည် ကိန်းသေများဖြစ်သည်။
လှည့်ပတ်အပေါ်ယံပိုင်းဖြစ်စဉ်ကို ထိခိုက်စေသည့်အချက်များ
ဖလင်အထူကို အဓိကလည်ပတ်နှုန်းဖြင့် ဆုံးဖြတ်သော်လည်း အခန်းအပူချိန်၊ စိုထိုင်းဆ၊ photoresist viscosity နှင့် photoresist အမျိုးအစားတို့နှင့်လည်း သက်ဆိုင်ပါသည်။ မတူညီသော photoresist coating မျဉ်းကွေး အမျိုးအစားများကို နှိုင်းယှဉ်ပုံကို ပုံ 1 တွင် ပြထားသည်။
ပုံ 1- photoresist coating မျဉ်းကွေး အမျိုးအစားများကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။
သြဇာက အဓိကလည်ပတ်နေတယ်လေ။
ပင်မလည်ပတ်ချိန်တိုလေ၊ ဖလင်ထူလေလေဖြစ်သည်။ ပင်မလည်ပတ်ချိန် တိုးလာသောအခါ ရုပ်ရှင်သည် ပိုပါးလာသည်။ ၎င်းသည် အသက် 20 ကျော်သောအခါ၊ ဖလင်အထူသည် မပြောင်းလဲလုနီးပါးဖြစ်နေသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ပင်မလည်ပတ်ချိန်ကို စက္ကန့် 20 ထက်ပိုရန် ရွေးချယ်သည်။ ပင်မလည်ပတ်ချိန်နှင့် ရုပ်ရှင်အထူကြား ဆက်နွယ်မှုကို ပုံ 2 တွင် ပြထားသည်။
ပုံ 2- ပင်မလည်ပတ်ချိန်နှင့် ရုပ်ရှင်အထူကြား ဆက်စပ်မှု
photoresist သည် substrate ပေါ်သို့ စိမ့်ကျသွားသောအခါ၊ နောက်ဆက်တွဲ main rotation speed သည် အတူတူပင်ဖြစ်သော်လည်း၊ ရွှဲနေချိန်တွင် substrate ၏ rotation speed သည် နောက်ဆုံးဖလင်အထူကို အကျိုးသက်ရောက်မည်ဖြစ်ပါသည်။ စိုစွတ်သောအငွေ့ပျံခြင်း၏ လွှမ်းမိုးမှုကြောင့် photoresist သည် စိုစွတ်လာသောအခါတွင် အမှုန်အမွှားများ လည်ပတ်မှုအရှိန် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ photoresist ဖလင်၏ အထူသည် တိုးလာသည်။ ပုံ 3 သည် photoresist ကျဆင်းနေစဉ်အတွင်း မတူညီသော အလွှာလည်ပတ်မှုအမြန်နှုန်းဖြင့် ဖလင်အထူနှင့် ပင်မလည်ပတ်နှုန်းကြား ဆက်စပ်မှုကို ပြသည်။ ရွှဲနေသောအလွှာ၏ လည်ပတ်နှုန်း တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ဖလင်အထူသည် ပိုမိုမြန်ဆန်စွာ ပြောင်းလဲသွားကာ ပင်မလည်ပတ်မှုနှုန်း နည်းပါးသော ဧရိယာတွင် ခြားနားချက်ကို ပိုမိုသိသာထင်ရှားစေသည်။
ပုံ 3- ဖလင်အထူနှင့် ပင်မလည်ပတ်မှုအမြန်နှုန်းအကြား ကွဲပြားသော အလွှာလည်ပတ်မှုအမြန်နှုန်းဖြင့် photoresist ဖြန့်ဝေမှုအတွင်း ဆက်စပ်မှု
အပေါ်ယံပိုင်းအတွင်း စိုထိုင်းဆအကျိုးသက်ရောက်မှု
စိုထိုင်းဆ လျော့နည်းသွားသောအခါတွင်၊ စိုထိုင်းဆ ကျဆင်းခြင်းသည် ဆားဗေး၏ အငွေ့ပျံခြင်းကို အားပေးသောကြောင့် ဖလင်အထူ တိုးလာသည်။ သို့သော် ဖလင်အထူ ဖြန့်ဖြူးမှုမှာ သိသိသာသာ ပြောင်းလဲခြင်းမရှိပေ။ ပုံ 4 သည် အပေါ်ယံပိုင်းအတွင်း စိုထိုင်းဆနှင့် ဖလင်အထူ ဖြန့်ဖြူးမှုကြား ဆက်နွယ်မှုကို ပြသည်။
ပုံ 4- အပေါ်ယံပိုင်းအတွင်း စိုထိုင်းဆနှင့် ဖလင်အထူဖြန့်ဖြူးမှုကြား ဆက်စပ်မှု
အပေါ်ယံအတွင်း အပူချိန်သက်ရောက်မှု
အိမ်တွင်း အပူချိန် တက်လာသောအခါ ဖလင်အထူ တိုးလာသည်။ ပုံ 5 မှ photoresist ဖလင်အထူဖြန့်ချီမှုသည် convex မှ concave သို့ပြောင်းသည်ကိုတွေ့နိုင်သည်။ ပုံရှိ မျဉ်းကွေးသည် အတွင်းပိုင်း အပူချိန် 26°C နှင့် photoresist temperature 21°C တွင် အမြင့်ဆုံးတူညီမှုကို ရရှိကြောင်း ပြသပါသည်။
ပုံ 5- အပေါ်ယံပိုင်းအတွင်း အပူချိန်နှင့် ဖလင်အထူဖြန့်ဖြူးမှုကြား ဆက်စပ်မှု
အပေါ်ယံပိုင်းအတွင်း အိတ်ဇောအရှိန်၏ သက်ရောက်မှု
ပုံ 6 သည် အိတ်ဇောအမြန်နှုန်းနှင့် ဖလင်အထူဖြန့်ဖြူးမှုကြား ဆက်စပ်မှုကို ပြသည်။ အိတ်ဇောမရှိလျှင် wafer ၏အလယ်ဗဟိုသည် ပိုထူလာကြောင်း ပြသသည်။ အိတ်ဇောအမြန်နှုန်းကို တိုးမြှင့်ခြင်းသည် တူညီမှုကို တိုးတက်စေမည်ဖြစ်သော်လည်း အလွန်များပြားပါက တူညီမှု လျော့နည်းသွားမည်ဖြစ်သည်။ အိတ်ဇောအမြန်နှုန်းအတွက် အသင့်တော်ဆုံးတန်ဖိုးတစ်ခု ရှိနေသည်ကို တွေ့မြင်နိုင်သည်။
ပုံ 6- အိတ်ဇောအမြန်နှုန်းနှင့် ဖလင်အထူဖြန့်ဖြူးမှုကြား ဆက်စပ်မှု
HMDS ကုသမှု
photoresist ကိုပိုမို coatable ဖြစ်စေရန်အတွက် wafer ကို hexamethyldisilazane (HMDS) ဖြင့် ကုသရန် လိုအပ်ပါသည်။ အထူးသဖြင့် Si oxide ဖလင်၏ မျက်နှာပြင်တွင် အစိုဓာတ်ကို ချိတ်ဆက်မိသောအခါ၊ silanol သည် photoresist ၏ ကပ်ငြိမှုကို လျော့နည်းစေသည်။ အစိုဓာတ်ကိုဖယ်ရှားပြီး silanol ကိုပြိုကွဲစေရန်အတွက်၊ wafer ကိုပုံမှန်အားဖြင့် 100-120°C တွင်အပူပေးပြီး HMDS သည် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုဖြစ်စေရန်အတွက် မြူခိုးများကိုမိတ်ဆက်ပေးပါသည်။ တုံ့ပြန်မှုယန္တရားအား ပုံ 7 တွင်ပြသထားသည်။ HMDS ကုသမှုအားဖြင့်၊ သေးငယ်သောထိတွေ့ထောင့်ရှိသော hydrophilic မျက်နှာပြင်သည် ကြီးမားသောထိတွေ့ထောင့်ရှိသော hydrophobic မျက်နှာပြင်ဖြစ်လာသည်။ wafer ကို အပူပေးခြင်းဖြင့် ပိုမိုမြင့်မားသော photoresist adhesion ကိုရရှိနိုင်ပါသည်။
ပုံ 7- HMDS တုံ့ပြန်မှု ယန္တရား
HMDS ကုသမှု၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ထိတွေ့ထောင့်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် စောင့်ကြည့်နိုင်သည်။ ပုံ 8 သည် HMDS ကုသမှုအချိန်နှင့် ထိတွေ့ထောင့် (ကုသမှုအပူချိန် 110°C) အကြား ဆက်နွယ်မှုကို ပြသည်။ Substrate သည် Si ဖြစ်သည်၊ HMDS ကုသမှုအချိန်သည် 1min ထက်ကြီးသည်၊ အဆက်အသွယ်ထောင့်သည် 80° ထက်ကြီးပြီး ကုသမှုအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် တည်ငြိမ်သည်။ ပုံ 9 သည် HMDS ကုသမှုအပူချိန်နှင့် ထိတွေ့ထောင့် (ကုသမှုအချိန် 60s) အကြား ဆက်နွယ်မှုကို ပြသည်။ အပူချိန် 120 ℃ ကျော်လွန်သောအခါတွင် အပူကြောင့် HMDS ပြိုကွဲသွားကြောင်း ညွှန်ပြသော အဆက်အသွယ်ထောင့် လျော့ကျသွားသည်။ ထို့ကြောင့် HMDS ကုသမှုကို အများအားဖြင့် 100-110 ℃ တွင် လုပ်ဆောင်သည်။
ပုံ 8- HMDS ကုသမှုအချိန်ကြား ဆက်စပ်မှု
နှင့်ထိတွေ့ထောင့် (ကုသမှုအပူချိန် 110 ℃)
ပုံ 9- HMDS ကုသမှုအပူချိန်နှင့် ထိတွေ့ထောင့်ကြား ဆက်စပ်မှု (ကုသမှုအချိန် 60s)
HMDS ကုသမှုကို photoresist ပုံစံအဖြစ်ဖန်တီးရန် အောက်ဆိုဒ်ဖလင်ဖြင့် ဆီလီကွန်အလွှာပေါ်တွင် လုပ်ဆောင်သည်။ ထို့နောက် အောက်ဆိုဒ်ဖလင်ကို ဟိုက်ဒရိုဖလိုရစ်အက်ဆစ်ဖြင့် ကြားခံထည့်ကာ ထွင်းထုကာ HMDS ကုသမှုပြီးနောက်၊ ဓါတ်တိုးဆန့်ကျင်မှုပုံစံကို ပြုတ်ကျခြင်းမှ ထိန်းထားနိုင်သည်ကို တွေ့ရှိရသည်။ ပုံ 10 သည် HMDS ကုသမှု၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုပြသသည် (ပုံစံအရွယ်အစားမှာ 1um) ဖြစ်သည်။
ပုံ 10- HMDS ကုသမှုအကျိုးသက်ရောက်မှု (ပုံစံအရွယ်အစားမှာ 1um)
မုန့်ဖုတ်ခြင်း။
တူညီသောလည်ပတ်မှုအမြန်နှုန်းတွင်၊ prebaking temperature မြင့်မားလေ၊ prebaking temperature မြင့်မားလေ၊ အငွေ့ပျံလေလေ၊ ပိုပါးလွှာသော ဖလင်အထူကို ဖြစ်ပေါ်စေသော ဖလင်အထူပိုနည်းလေဖြစ်သည်။ ပုံ 11 သည် မုန့်ဖုတ်အကြိုအပူချိန်နှင့် Dill ၏ A ဘောင်ကြား ဆက်စပ်မှုကို ပြသည်။ A ပါရာမီတာသည် ဓါတ်ပြုလွယ်သော အေးဂျင့်၏ အာရုံစူးစိုက်မှုကို ညွှန်ပြသည်။ ပုံတွင်တွေ့နိုင်သည်အတိုင်း၊ မုန့်ဖုတ်အကြိုအပူချိန်သည် 140°C အထက်သို့တက်လာသောအခါတွင်၊ A parameter သည် လျော့ကျသွားပြီး၊ photosensitive agent သည် ဤထက်မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ပြိုကွဲသွားသည်ကို ညွှန်ပြပါသည်။ ပုံ 12 သည် မတူညီသော မုန့်ဖုတ်အကြိုအပူချိန်တွင် ရောင်စဉ်တန်းထုတ်လွှင့်မှုကို ပြသသည်။ 160°C နှင့် 180°C တွင်၊ လှိုင်းအလျား 300-500nm အကွာအဝေးတွင် transmittance တိုးလာသည်ကို တွေ့ရှိနိုင်သည်။ ၎င်းသည် အပူချိန်မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် ဖုတ်ပြီး ပြိုကွဲသွားကြောင်း အတည်ပြုသည်။ မုန့်ဖုတ်အကြိုအပူချိန်တွင် အလင်းဝိသေသများနှင့် အာရုံခံနိုင်စွမ်းဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည့် အကောင်းဆုံးတန်ဖိုးတစ်ခုရှိသည်။
ပုံ 11- မုန့်ဖုတ်အကြိုအပူချိန်နှင့် Dill ၏ A ဘောင်ကြား ဆက်စပ်မှု
(တိုင်းတာတန်ဖိုး OFPR-800/2)
ပုံ ၁၂
(OFPR-800၊ 1um ဖလင်အထူ)
အတိုချုပ်ပြောရလျှင် လှည့်ပတ်အပေါ်ယံပိုင်းနည်းလမ်းသည် ဖလင်အထူကို တိကျစွာထိန်းချုပ်နိုင်ခြင်း၊ ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားခြင်း၊ ပျော့ပျောင်းသောလုပ်ငန်းစဉ်အခြေအနေများနှင့် ရိုးရှင်းသောလည်ပတ်ဆောင်ရွက်မှုစသည့် ထူးခြားသောအားသာချက်များပါရှိသောကြောင့် ၎င်းသည် လေထုညစ်ညမ်းမှုကိုလျှော့ချခြင်း၊ စွမ်းအင်ချွေတာခြင်းနှင့် ကုန်ကျစရိတ်စွမ်းဆောင်ရည်တိုးတက်စေခြင်းစသည့်ထူးခြားသောအားသာချက်များရှိသည်။ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ spin coating သည် အာရုံစူးစိုက်မှုကို တိုးမြင့်လာခဲ့ပြီး ၎င်း၏အသုံးချမှုသည် နယ်ပယ်အသီးသီးသို့ တဖြည်းဖြည်းပျံ့နှံ့လာခဲ့သည်။
တင်ချိန်- နိုဝင်ဘာ ၂၇-၂၀၂၄