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如何選擇顯影液

點(diǎn)擊量:1048 日期:2023-08-07 編輯:硅時(shí)代

顯影是在曝光后的重要步驟,利用曝光區(qū)域在化學(xué)性質(zhì)上與未暴光的區(qū)域不同,在特定的化學(xué)溶液中選擇性的保留曝光區(qū)域(負(fù)膠)或者未曝光區(qū)域(正膠)的過(guò)程。從而獲得最終所需的光刻膠結(jié)構(gòu)。顯影液的選擇需要考慮以下幾個(gè)因素:

與光刻膠的兼容性

不是所有的光刻膠都可以用所有的顯影液毫無(wú)殘留的顯影。因此我們需要加以選擇,一般來(lái)說(shuō)我們的光刻膠介紹資料上都會(huì)有推薦的一種或者幾種顯影液。

選擇含金屬離子顯影液還是不含金屬離子的顯影液?

含金屬離子顯影液在成本上相比于基于TMAH的不含金屬離子顯影液便宜的多,在性能上沒(méi)有什么差異。
因此,選擇最佳顯影液的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)就是顯影液必須是無(wú)金屬離子的(MIF)還是可以使用含金屬離子的(MIC)顯影液的問(wèn)題。例如,游離的金屬離子是必須排除的一種條件,即顯影液在襯底上殘留的鈉或鉀離子在隨后的高溫過(guò)程中擴(kuò)散到半導(dǎo)體襯底上,并作為雜質(zhì)影響襯底的電學(xué)性質(zhì)。 

選擇濃縮顯影液還是配置好的顯影液?

金屬離子顯影劑,如AZ®351B、AZ®400K或者Allresist公司的AR 300-26顯影液,通常以濃縮液供應(yīng),并在使用前需要用去離子水稀釋。
而大部分基于TMAH的不含金屬離子的顯影液,如以2.38% THMA為基礎(chǔ)的AZ®326 MIF,Allresist公司的AR 300-44是已經(jīng)稀釋(隨時(shí)可用)的顯影液,只有在特殊的應(yīng)用工藝中需要稍微做進(jìn)一步稀釋使用。

與襯底的兼容性

顯影液與所使用的襯底材料的兼容性也必須考慮:大多數(shù)顯影液由于其高pH值(約為13)所以會(huì)腐蝕對(duì)堿性敏感金屬如鋁和銅等以及各種化合物半導(dǎo)體,同時(shí)襯底背面的刻蝕也需要注意。
市面上一些基于偏硅酸鈉和磷酸鹽的顯影液能夠減小對(duì)鋁的腐蝕,對(duì)其他堿敏感材料的刻蝕程度也小于其他顯影液。

與設(shè)備和顯影工藝的兼容性

對(duì)于浸沒(méi)顯影(燒杯或槽內(nèi)),基本上所有顯影都適用。然而,如果對(duì)顯影液進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械再循環(huán),例如添加顯影液中的表面活性劑的發(fā)泡可能會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。 
在噴淋顯影過(guò)程中,含表面活性劑顯影劑的泡沫形成會(huì)導(dǎo)致顯影不均勻。 
然而,這些表面活性劑作為潤(rùn)濕劑是在攪拌顯影過(guò)程中快速和均勻潤(rùn)濕襯底的先決條件,從而使顯影結(jié)果在整個(gè)襯底上都是均勻的。

MIC和MIF顯影液之間的不兼容

微量的TMAH基金屬非離子顯影液體(如AZ®326 MIF, 726 MIF或826 MIF)的加入可以顯著降低含金屬離子顯影液(如 AZ®400K或351B )的顯影速率。如果在同時(shí)使用兩種類型的顯影液,即使在ppm范圍內(nèi),也要確保非常干凈的工作,以防止相互污染,例如在管路分配系統(tǒng)或顯影容器中。

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