光刻技術(shù)通過光刻膠將圖案成功轉(zhuǎn)移到硅片上,但是在相關(guān)制程結(jié)束后就需要完全除去光刻膠,那么這個(gè)時(shí)候去膠液就發(fā)揮了作用,那么去膠液都有哪些種類?去膠原理是什么?
濕法去膠液的種類有哪些? 常見的濕法去膠液分為四種類型:堿性去膠液,酸性去膠液,溶劑型去膠液,混合型去膠液。
堿性去膠液
光刻膠主要由有機(jī)聚合物組成,有大量的酯鍵、醚鍵等化合鍵,在堿性條件下,這些化學(xué)鍵可以被斷裂,導(dǎo)致光刻膠分子的分解。
當(dāng)光刻膠分子被分解或其分子量降低到一定程度時(shí),其在堿性去膠液中的溶解性增加,從而被溶解并從晶圓上去除。
另一方面,光刻膠中含有某些酸性部分,如酸性光引發(fā)劑。
在堿性環(huán)境中,這些酸性部分會(huì)被中和,進(jìn)一步破壞光刻膠的結(jié)構(gòu)。
堿性去膠常用化學(xué)品為KOH,NaOH,性能強(qiáng)勁,無膠不摧,無膠不破,快速,經(jīng)濟(jì),但是有一個(gè)致命弱點(diǎn):鈉離子,鉀離子是常見可動(dòng)離子污染。
酸性去膠液
一般會(huì)使用濃硫酸或濃硫酸+雙氧水。 當(dāng)硫酸與過氧化氫結(jié)合使用時(shí),會(huì)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的硫酸氫根(HSO??)和羥基自由基(OH·)。
這些氧化劑可以氧化光刻膠中的有機(jī)物質(zhì),使其轉(zhuǎn)化為更易溶于水的低分子量化合物。
此外,羥基自由基也可以引發(fā)光刻膠聚合物鏈的斷裂,從而降低其分子量。
酸性去膠液也有其致命弱點(diǎn),就是對下層金屬也不友好,它能除膠,更能能除去很多種類的金屬,只可在某些特定領(lǐng)域使用。
溶劑型去膠液
去膠液的溶劑分子通過擴(kuò)散作用滲透到光刻膠層中。這些溶劑分子通過物理吸附與光刻膠分子之間的相互作用開始進(jìn)入光刻膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。
隨著時(shí)間的推移,溶劑分子會(huì)進(jìn)一步與光刻膠分子相互作用,導(dǎo)致它們之間的化學(xué)鍵逐漸斷裂。
由于溶劑對光刻膠分子的溶解作用,光刻膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸被破壞,從而使其結(jié)構(gòu)疏松并最終完全去除。
缺點(diǎn):速率慢,易揮發(fā)。
優(yōu)點(diǎn):溫和,對晶圓無損傷。
混合型去膠液
整合了上述三種去膠液的優(yōu)勢,將其中某兩種結(jié)合而成。一般是堿性+表面活性劑居多。既彌補(bǔ)了溶劑型去膠液去膠速率慢的劣勢,又解決了堿性去膠液對底層金屬的傷害問題。
但是,他也有缺點(diǎn),讓堿性溶液與溶劑很和諧地融合在一起,又是一個(gè)難題。如果處理不到,會(huì)出現(xiàn)分層的問題。
沒有缺點(diǎn)的去膠液是沒有的,只有取其優(yōu)點(diǎn),規(guī)避其缺點(diǎn),才是合格的去膠液。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:濕法去膠液的種類有哪些?
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