收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超临界CO_2微乳液去除光刻胶的研究

韩婷婷  
【摘要】:超临界二氧化碳(scCO2)作为一种新型清洗介质,由于其极低的表面张力、良好的扩散性及温和的临界条件,近年来被尝试用于微电子工艺中光刻胶的去除。目前这方面的研究大多集中在含氟表面活性剂形成的scCO2微乳液(由于该类表面活性剂在scCO2中具有较大溶解度),而对于应用更环保,成本更低的烃类表面活性剂在scCO2中形成微乳液来去除光刻胶鲜有文献报道。本文研究了在不同条件下,利用scCO2加入不含氟的助溶剂或表面活性剂,去除高温烘烤的光刻胶和高浓度离子注入后的光刻胶的去除特性,详细研究分析了表面活性剂、助溶剂及温度、压强、时间等因素对光刻胶去除效果的影响。 主要进行的研究工作如下: 1.对比研究了两种助溶剂在超临界清洗中的作用效果 在两种助溶剂—异丙醇、二甲基亚砜(DMSO)的辅助下,利用超临界清洗系统去除两种衬底(抛光硅片及带图案硅片)上不同温度下烘烤的光刻胶。烘胶温度分别为100℃,150℃,170℃和200℃,助溶剂用量为0-8ml不等。清洗结束后,利用金相显微镜对样品进行观察表征。实验结果显示,光刻胶经过150℃以上高温烘烤后,表面硬化,与衬底黏着度显著上升,去胶难度明显增加。向超临界清洗系统中加入4ml助溶剂就可以将光刻胶去除率从15%提高到85%,继续加大用量清洗效果无明显改善。同样剂量的DMSO比异丙醇对清洗效果的影响更显著。 2.研究了两种烃类表面活性剂在scCO2清洗中的作用 利用两种烃类非离子表面活性剂—脂肪醇聚氧乙烯醚(TMN-3)和异构醇聚氧乙烯醚(EH-3)形成scCO2微乳液,去除刻蚀后的高浓度离子注入光刻胶。清洗结束后,利用扫描电子显微镜(SEM)对不同条件下清洗的样品进行了对比分析、观察和表征,用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析样品清洗前后表面成分变化。实验结果显示,与TMN-3相比,EH-3形成的scCO2微乳液在相同条件下对高浓度离子注入光刻胶去除效果更显著。并且通过实验得到了EH-3的最佳浓度及形成scCO2微乳液的最佳WEH-3/Wwater比例。 3.研究了温度、压强对scCO2清洗效果的影响 在10-25Mpa,40-80℃范围内利用scCO2微乳液去除样品表面高浓度离子注入光刻胶。测试结果显示,清洗温度低于60℃时,光刻胶去除率随温度升高而逐渐增加,60℃时光刻胶去除率达到90%,之后去除率随温度继续上升而有所下降,这是由scCO2密度降低引起的光刻胶溶解能力下降所导致的。随清洗釜压强由10Mpa上升到25Mpa,光刻胶去除率从40%升高到了85%。 4.分析研究了磁搅拌与时间对scCO2清洗效果的影响 在无磁子搅拌、中速磁子搅拌(660r/min)及高速磁子搅拌(1320r/min)三种搅拌状态下分别利用scCO2微乳液去除高浓度离子注入光刻胶。结果显示,清洗前10分钟光刻胶去除率急剧上升,之后逐渐趋于平缓,且磁搅拌对于光刻胶剥离有很大的促进作用。 5.与传统清洗方法进行了对比 与传统去除高浓度离子注入光刻胶的方法相比,超临界清洗方法完全没有造成刻蚀图案的变形,也没有出现清洗液残留的现象,光刻胶去除率明显高于等离子灰化及湿法清洗后的样品。利用等量表面活性剂在scCO2微乳液系统中得到的光刻胶去除效果显著优于该表面活性剂水溶液对光刻胶的去除效果。 与现有的超临界CO2清洗方法相比,本实验方法具有环保、高效,成本低的优点。避免了使用昂贵且对环境及人体有危害的含氟制剂,采用了非离子表面活性剂,使得清洗结束后分离出的废液更易于生物降解;清洗过程中加入了磁搅拌,促使scCO2微乳液混合的更均匀,同时增大了样品表面的切向力,使光刻胶去除效率大大提高;清洗结束后采用先以纯scCO2漂洗再降压的方法,有效避免了高压下溶解的光刻胶减压后重新在基片表面附着的情况。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 谈凯声,祁宜芝;紫外光/臭氧干法去除光刻胶[J];半导体学报;1989年03期
2 白宗武,张秋红,黄小力,黄毓礼;光敏聚酰亚胺光刻胶及光刻工艺的研究[J];感光科学与光化学;1995年04期
3 王文如,杨正兵;微细金属图形制作中的剥离技术[J];压电与声光;2001年01期
4 孔祥东,张玉林,宋会英;LIGA工艺的发展及应用[J];微纳电子技术;2004年05期
5 ;电子工艺材料[J];电子科技文摘;2006年01期
6 Daniel HG Choe,马长青;铝合金的反应离子选择腐蚀[J];微电子学;1986年02期
7 辛煜,宁兆元,叶超,许圣华,甘肇强,黄松,陈军,狄小莲;HfO_2在CHF_3,Ar和H_2的感应耦合等离子体中的刻蚀行为[J];真空科学与技术;2004年04期
8 管慧,田红;光刻胶处理系统的国内外现状[J];电子工业专用设备;1992年02期
9 夏云凡;张伟;陈垦;;光盘母盘制作的初步实验[J];应用激光;1987年S1期
10 章从福;;纳米器件超高分辨率光刻胶的开发[J];半导体信息;2004年04期
11 张清涛,李艳秋;MEMS器件中电极制作工艺的研究[J];微细加工技术;2005年03期
12 洪诗捷,沈奕;涂胶膜厚优化试验与控制方法[J];现代显示;2005年11期
13 武建宏;张嘉祺;;S-RRC中膜厚均一性的实现[J];集成电路应用;2005年01期
14 郑金红;;光刻胶的发展及应用[J];精细与专用化学品;2006年16期
15 水岛,宜彦,吉川昭,罗小春;无机光致抗蚀剂[J];压电与声光;1983年02期
16 刘文辉;STEPPER通用测试掩模的设计及使用[J];半导体情报;1995年03期
17 朱军,赵小林,倪智萍;SU-8 5光刻胶的应用工艺研究[J];微细加工技术;2001年02期
18 来五星,轩建平,史铁林,杨叔子;微制造光刻工艺中光刻胶性能的比较[J];半导体技术;2004年11期
19 任智斌,卢振武;通过缩短显影时间提高微透镜阵列的填充因子与F数[J];光电子.激光;2005年02期
20 姜政,丁桂甫,张永华,倪志萍,毛海平,王志明;叠层光刻胶牺牲层工艺研究[J];微细加工技术;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩婷婷;李波;李玉香;王卿璞;;超临界CO_2微乳液对高浓度离子注入光刻胶的清洗[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
2 常磊;;ULSI配套材料248nm(KrF)光刻胶[A];集成电路配套材料研讨会及参展资料汇编[C];2004年
3 黄志齐;;ULSI用新型高性能光刻胶的研究制[A];集成电路配套材料研讨会及参展资料汇编[C];2004年
4 柯旭;巫文强;王跃川;;用于玻璃刻蚀的新型光刻胶[A];2006年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2006年
5 王力元;;193nm光刻胶用光产酸剂研制[A];集成电路配套材料研讨会及参展资料汇编[C];2004年
6 穆启道;;我国超净高纯试剂和光刻胶的现状与发展[A];电子专用化学品高新技术与市场研讨会论文集[C];2004年
7 袁红钦;周立锋;;液晶显示器LCD用正性光刻胶研究[A];电子专用化学品高新技术与市场研讨会论文集[C];2004年
8 邱克强;谢永军;洪义麟;徐向东;付绍军;;对矩形基片的旋转涂胶工艺的实验研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
9 刘智怀;龚勇清;李平贵;;微光学元件光刻工艺对焦方法研究[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
10 刘宏开;罗崇泰;王多书;陈焘;;光刻工艺中预曝光技术机理分析与应用研究[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林宏;新型紫外纳米牙印光刻胶的研究[D];上海交通大学;2012年
2 苑光辉;微纳结构光子学器件设计及理论分析[D];中国科学技术大学;2007年
3 张自军;磁性微结构的制作及其特性研究[D];中国科学技术大学;2008年
4 王向贤;亚波长分辨光刻介质特性与光刻方法研究[D];中国科学技术大学;2013年
5 李晓光;紫外光刻仿真及掩模优化设计研究[D];中国科学技术大学;2007年
6 尉伟;微盘光谐振腔的制作研究[D];中国科学技术大学;2007年
7 李木军;接近式光刻仿真研究[D];中国科学技术大学;2007年
8 邱克强;软X射线透射光栅制作[D];中国科学技术大学;2008年
9 盛斌;利用天然氧化层掩模的真空紫外硅闪耀光栅的湿法刻蚀制作[D];中国科学技术大学;2009年
10 付世;磁致双稳态MEMS电磁微继电器的研制[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 雷国韬;曲表面光刻胶涂覆技术研究[D];长春理工大学;2012年
2 何姣;双丙酮丙烯酰胺改性甲基丙烯酸酯类光刻胶的制备[D];湖南大学;2011年
3 朱冬华;三苯胺多枝化合物为引发剂的光刻胶过程作用的研究与含三苯胺的化合物合成[D];苏州大学;2010年
4 苏雷;光刻胶黏附力对MEMS工艺影响的研究[D];天津大学;2012年
5 韩婷婷;超临界CO_2微乳液去除光刻胶的研究[D];山东大学;2011年
6 李波;超临界CO_2用于光刻胶去除和低k材料修复的研究[D];山东大学;2012年
7 林光慧;纳米压印光刻胶的设计、合成及性能[D];北京化工大学;2013年
8 周敏祺;通过硬件参数调整解决功率MOS产品接触层特殊图形光刻胶倒胶缺陷的方案[D];上海交通大学;2013年
9 周丰;对彩色滤光膜RGB光刻胶性质的分析与研究[D];复旦大学;2011年
10 陈明;掩模板光刻工艺研究[D];复旦大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 李大庆;我第一条百吨级高档光刻胶生产线投产[N];科技日报;2009年
2 本报记者 赵艳秋;光刻胶行业:“刻”不容缓[N];中国电子报;2002年
3 盈如;永光建立世界级光刻胶供货商地位[N];电子资讯时报;2005年
4 梁立明 DigiTimes;深耕IC光刻胶产品 完备两岸三地布局[N];电子资讯时报;2006年
5 本文由永光化学电处技术发展部提供;光刻胶在LED工艺上的使用技术[N];电子资讯时报;2004年
6 张伟;FSI全新无灰化、湿法光刻胶去除ViPR技术[N];电子资讯时报;2006年
7 北京科华微电子材料有限公司董事长兼总经理 陈昕;多方努力寻求高档光刻胶突破[N];中国电子报;2009年
8 ;90纳米时代 IC工艺的光刻胶[N];电子资讯时报;2004年
9 唐茵;道康宁硅树脂产能将翻番[N];中国化工报;2008年
10 ;永光化学:生产基地渐入佳境 LED光刻胶独树一帜[N];中国电子报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978