显影液
光刻中所用的显影液
显影液(Developer)是溶解由曝光造成的光刻胶的可溶解区域的一种化学溶剂。
产品简介
显影液是溶解由曝光造成的光刻胶的可溶解区域的一种化学溶剂。对于负显影工艺,显影液通常是一种有机溶剂,如二甲苯。对于正显影工艺,图1所示。显影液是一种用水稀释的强碱溶液,早期的是氢氧化钾与水的混合物,但这两种都包含了可动离子玷污(MIC)。最普通的是四甲基氢氧化铵(TMAH) 。
图1 正胶显影
工艺中主要用的显影液是四甲基氢氧化铵(Tetramethylammonium Hydroxide, TMAH),NTD显影液是乙酸正丁酯(n-Butyl Acetate, nBA)。
TMAH水溶液的主要成分是水,占99%以上。它被广泛用于光刻工艺中的显影。不管是I-线、248nm、193nm、193nm浸没式或是EUV,都是使用TMAH水溶液做显影液。有时为了避免光刻胶线条的倒塌,还可以在TMAH水溶液中添加很少量的表面活化剂。一般来说,一个Fab生产线只使用一种显影液,显影液通过管道输送到每一个匀胶显影设备,又叫做厂务集中供应(bulk delivery) 。
随着光刻线宽和均匀性的要求越来越高,光刻界也试图改变现有的TMAH显影液。例如,使用6.71 wt%的TBAH (tetrabutylammonium hydroxide)水溶液作为显影液。初步的实验结果显示,TBAH能够减少显影时光刻胶的膨胀并使得光刻胶图形表面更加不亲水,能有效地减少线条的倒塌。而且,TBAH比TMAH有更高的显影灵敏度。从20nm技术节点开始,负显影技术(Negative Tone Develop, NTD)被广泛用于关键层的光刻。负显影技术中的关键材料是显影液以及显影后的冲洗液。它们不再是TMAH和去离子水,而是特殊设计的有机溶剂。
光刻胶在显影液中的溶解行为与光刻胶的灵敏度以及最终图形的边缘粗糙度都有关联。使用高速原子力显微镜(High Speed Atomic Force Microscopy, HS-AFM)可以原位(in-situ)观察显影时图形形成的过程。
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最新修订时间:2023-07-03 22:53
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