Фильтрация фоторезиста при производстве микроэлектроники

Задачей фотолитографии является создание защитной маски, заданной конфигурации на подложке полупроводника. Это комплексный процесс, включающий выбор и очистку светочувствительного материала, подготовку подложек с дальнейшим формированием на них защитных пленок и дальнейшие технологические операции (экспонирование, термообработка, травление, проявление).

Светочувствительный материал, наносимый на подложку, называется фоторезистом. Фоторезисты – это полимерные системы, обладающие комплексными свойствами: способностью изменять свои свойства под воздействием света (светочувствительность) и способностью сопротивляться воздействию температуры и агрессивных кислотных и щелочных сред (резистивность).

В зависимости от реакции фоторезиста на воздействие света они делятся на позитивные и негативные. Негативные образуют на поверхности пластины нерастворимые участки, которые являются негативным отображением оригинала и остаются на поверхности пластины после проявления. Позитивные, напротив, создают растворимые участки и являются копией рисунка оригинала.

Среди негативных наиболее распространены соединения на основе сшитых полимеров на основе диазидов с фенол- и крезолформальдегидными смолами или циклоолефиновыми каучуками. Реакция полимеризации инициируется воздействием света, в результате происходит превращение диазида в нитрен с выделением азота с последующим присоединением нитрена к смоле или каучуку путем образования диазиридиновых мостиков. Механизм реакции может быть представлен уравнением:
реакция превращения диазида в нитрен с выделением азота с последующим присоединением нитрена к смоле или каучуку путем образования диазиридиновых мостиков

Также применяются фоторезисты на основе сенсобилизированного поливинилового спирта [-CH2CH- (OH)-]n или состав на основе его сложного эфира с коричной кислотой – поливинилциннамата.

поливиниловый спирт и состав на основе его сложного эфира с коричной кислотой – поливинилциннамата

Для негативных фоторезистов применяются органические растворители, например, ксилол, толуол (их смеси), хлорбензол, циклогексанон (их смеси).

Типичными позитивными фоторезистами выступают системамы в которых в качестве светочувствительного компонента выступает сульфо-эфир о-нафтохинондиазида, содержание которого находится в пределах 5-40 %масс., а в качестве пленкообразующего агента выступают новолачные смолы. Также новолачные смолы значительно улучшают адгезию и химическую стойкость.

 новолачные смолы значительно улучшают адгезию и химическую стойкость

При воздействии света сложный эфир превращается в производное индекарбоновой кислоты. При воздействии водного раствора калийной щелочи при проявлении оно удаляется с поверхности вместе с новолачной смолой.

Очевидно, что качество фоторезиста напрямую влияет на процесс фотолитографии. Поэтому перед нанесением необходима фильтрация непосредственно перед точкой ввода в процесс – Point-of-Use. Среди возможных нежелательных включений в фоторезистах можно выделить следующие:

Исходя из понимания состава фоторезистов, возможных нежелательных включений и их особенностей, можно сформулировать требования к фильтрующим элементам:

Для фильтрации фоторезиста мы рекомендуем картридж Amazon Supapore 16TTG, мембрана которого выполнена из гидрофобного ПТФЭ, а оснастка из PFA. Рекомендуемая рабочая температура – до 170 °С. Доступные рейтинги фильтрации от 0,05 до 10,0 мкм.

Также отличным выбором станет элемент Amazon Supapore Halar, с фильтрующим материалом ECTFE Halar и оснасткой из нейлона или полипропилена.

Фильтрующие элементы Amazon 16MPG – конструкция, полностью изготовленная из полипропилена. Абсолютная мембрана из полипропилена с рейтингом 0,1 или 0,2 мкм обладает широкой химической совместимостью, превосходной смачиваемостью и низким дифференциальным давлением.

 

Свяжитесь с нами