Vos questions- réponses sur la photolithographie
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1. mn 7 D 3 A 7 Vos questions 3 THIRE r ponses surla 2 photolithographie AU Ut ae 8 i ee UE AU s x e aaa Probl mes et solutions les FAUNE plus courants en micro TH structuration AN TRERRARERE gt P 1 re a o 2 o Z LL Comes Commas Commas Sams Gams Som Oo 2009 2010 if HMS Detailed technical information on all topics of this booklet can be found here www microchemicals eu technical_information Chers lectrices chers lecteurs Le domaine de la microstructuration est large et vari et les relations entre les parametres physico chimiques qui la gouvernent sont complexes Ce guide de d pannage a t r dig afin d apporter une solution possible aux probl mes les plus fr quemment rencontr s en technique lithographique Nous avons d lib r ment choisi une approche tr s g n rale et renonc aux explications d taill es les points abord s dans ce guide sont comment s en d tail dans notre brochure Lithography 2008 2009 Utilisation du manuel de d pannage sur la lithographie Ce manuel est divis en 15 chapitres th matiques qui traitent certains probl mes typiques de la lithographie et leurs solutions Les r f rences donn es la fin de nombreuses propositions de solutions par exemple 5 4 renvoient aux chapitres de notre brochure actuelle Lithography 2008 2009 o ces th mes sont approfondis et illustr s de graphiques Si vo2. la surface de la r sine dans le bassin Veiller galement ce que le syst me de suspension du substrat ne soit pas immerg dans la r sine car la r sine qui d goutte de ces attaches alt rerait l ho mog n it du rev tement gt 7 3 7 Enduction au rouleau couche de r sine non homog ne i Les r sines optimis es pour le rev tement au rouleau ont des propri t s thixotro pes c d que leur viscosit varie sous contrainte m canique L utilisation de ces r sines pour enduction au rouleau m ne des r sultats plus homog nes que ceux obtenus avec des photo r sines normales 8 S rigraphie qualification des r sines photosensibles i En g n ral l enduction par proc d s rigraphique ne conduit pas a de bons r sul tats en raison des propri t s m caniques des photo r sines Si toute fois cette technique d enduction doit tre appliqu e il est conseill d employer des r sines paisses tr s visqueuses comme la AZ 4562 ou AZ 9260 C Techniques d insolation Problemes fr quents 1 Ecriture au laser i L apparition de bulles ou de fissures apr s exposition des couches de r sines posi tives ou n gatives est a renvoyer la forte production de mol cules Nv due la transformation du photo amorceur au cours de la r action photographique sous forte intensit lumineuse On peut y rem dier en utilisant des r sines moins con centr es en photo amorceur comme AZ 4562 ou AZ 926
3. agit comme inhibiteur et diminue le taux de d veloppement dans le r v la teur Si la dur e et la temp rature du softbake d passent les valeurs conseill es ceci peut tout en diminuant le taux de d veloppement augmenter le taux de d veloppement des zones sombres et rendre plus difficile la r alisation de tr s petites structures Pour le softbake nous conseillons une temp rature de 100 C pendant une minute par um d paisseur de film de r sine Dans le cas de substrats massifs ou mauvais thermo conducteurs ou de traitement en tuve augmenter la dur e du recuit de quelques minutes gt 9 ii Dans le cas de softbake trop court ou trop froid il reste trop de solvant dans la couche de r sine le d veloppement des zones sombres est relativement impor tant rendant plus difficile la r alisation de tr s petites structures Voir le paragra phe pr c dent pour les param tres de softbake recommand s gt 9 4 R v lateur compatible et utilis de mani re optimale i Quelques r v lateurs comme AZ Developer ou AZ 826 MIF poss dent un taux de d veloppement des zones sombres relativement lev et ne sont pas conseill s pour la fabrication de tr s petites structures ou de structures murs tr s pic gt 31 ii Le taux de d veloppement des zones sombres augmente sur proportionnellement avec la concentration de la solution de r v lateur Voir le paragraphe E 1 i pour les dilutions optimales Possibilit de
4. sine peut tre si lev que celle ci colle sur le masque photo Nous conseillons d utiliser une temp rature de recuit basse temp rature de 100 C pendant 1 minute par um d paisseur de couche de r sine sur plaque chauffante Dans un four compter quelques minutes de plus en raison de la mise en temp rature ii Les particules qui sont sur le masque peuvent se trouver press es dans la r sine La r sine peut alors se d coller partiellement du substrat lorsque le masque est enlev iii Une exposition en mode Hard Contact favorise l adh rence du masque sur la cou che de r sine Essayer d employer un mode Soft Contact iv La mauvaise adh rence du r sine augmente toujours le risque de d collement certains endroits de la couche de r sine du masque photo Voir chapitre F les recommandations pour une meilleure adh rence D D veloppement Taux de d veloppement trop faible 1 R hydratation suffisante i Pendant l exposition les r sines positives et r versibles n cessitent une quantit d eau minimum dans la r sine eau qui apr s le recuit basse temp rature doit tre recharg e partir de l humidit de l air ambiant La dur e n cessaire d pend beaucoup de l paisseur de la couche de r sine et s tend entre une minute et plusieurs heures gt 10 ii En cas de r hydratation suffisamment longue l humidit de l air d termine le taux de d veloppement Celui ci diminue consid rablement si
5. v lateur gt 3 1 5 Emploi de r sines r versibles ou n gatives i En ce qui concerne les r sines r versibles le recuit de polym risation n gatif apr s la premi re insolation a pour effet de rendre insolubles dans le d veloppeur les zones irradi es Si le recuit de polym risation est de trop courte dur e ou effectu a une temp rature trop basse le taux de r v lation de ces zones est consid rable ment augment dans le r v lateur Les param tres du recuit de polym risation n gatif d pendent de la r sine r versible elle m me et des contraintes du proces sus Si n cessaire veuillez nous contacter nous vous conseillerons avec plaisir gt 17 3 17 4 ii La Post Exposure Bake PEB des r sines n gatives r ticule transversalement les zones de r sine irradi es et les rend insoluble dans le r v lateur Les param tres PEB recommand s d pendent des r sines r versibles utilis es Avec la r sine AZ nLOF 2000 nous conseillons d utiliser le traitement sur plaque chauffante a 110 120 C pendant 1 a 2 minutes gt 40 6 Insolation par erreur des zones sombres sur r sines positives i Dans le cas de doses lumineuses d exposition trop importantes la lumi re disper s e dispersion de Rayleigh l int rieur de la couche de r sine photosensible insole aussi les zones dites sombres qui sont ensuite rod es par le r v lateur ii L cart possible entre le masque et la surface du film v
6. B Techniques d enduction Probl mes fr quents 1 Enduction centrifuge Sur paisseur sur les bords i Substrats circulaires limination dynamique de la sur paisseur sur les bords une vitesse d environ 500 tours min en appliquant avec une pissette a jet fin du solvant AZ EBR pas de solvant a pression de vapeur lev e comme par exemple l ac tone gt 5 3 ii en accroissant la vitesse de rotation pendant un bref instant 5 3 iii Si la couche de r sine est suffisamment s che mais le surplus de r sine sur le bord encore assez liquide pour pouvoir se d tacher ce dernier peut facilement tre ject en accroissant soudainement la vitesse de rotation iv en appliquant plusieurs couches de r sine successives tout en augmentant cha que fois la vitesse de rotation gt 5 3 v en ajustant le temps transitoire entre l enduction et le recuit basse temp rature selon l paisseur de la couche de r sine et la teneur en solvant r siduelle afin d viter l augmentation de la sur paisseur sur les bords d j existante due a la diminution de la viscosit de la couche de r sine sous l effet de la chaleur le cas ch ant s chage en plusieurs tapes temp ratures ambiantes 50 C 95 C gt 5 3 vi en installant le substrat sur un plateau par ex Disque en t le creux qui encadre le substrat 5 3 vii Substrats carr s si possible enlever casser les bords du substrat et la sur pa
7. d air dans le r sine Afin de permettre aux bulles d air de monter la surface de la r sine avant de taler laisser le flacon de r sine tranquille pendant un certain temps Le temps d attente d pend beaucoup de la viscosit de la r sine Cependant une heure devrait suffire pour apporter une am lioration 5 5 2 Flacons de r sine photosensible rest s longtemps ferm s i A la dur e les r sine positives et r versibles forment du N qui tout d abord se dissout dans la r sine photosensible A l ouverture du flacon des bulles peuvent se former en raison de la chute de pression Afin de permettre aux bulles de monter la surface de la r sine et avant de l taler laisser le flacon de r sine se reposer avec le couvercle entrouvert pour compenser les pressions sans permettre aux particules de p n trer Le temps d attente d pend beaucoup de la viscosit de la r sine Cependant une heure devrait suffire pour apporter une am lioration gt 5 5 3 D p t manuel i Le d p t manuel de la r sine l aide de pipettes ou de seringues m ne souvent a la formation de bulles d air Pour y rem dier il suffit de maintenir en position verticale le flacon distributeur pendant un certain temps avant de d poser la r sine afin de permettre aux bulles d air enferm es de remonter la surface gt 5 5 4 Enduction par pulv risation i Si la proportion de solvant temp rature d bullition basse est trop
8. de r sines positives ou r versibles peut temp rature plus lev e pendant par ex le Post Exposure Bake le recuit de polym ri sation n gatif ou les traitements galvaniques former des bulles dans la r sine photosensible ramollie Pour y rem dier accorder un temps transitoire plus long entre l insolation et les tapes de recuit ou du traitement 2 Apr s l enduction pulv risation cathodique m tallisation sous vide ou gravure s che i L augmentation de la temp rature qui s ensuit permet l vaporation du solvant r siduel dans les structures de la r sine ou celle de l eau absorb e pendant le d veloppement En raison de la faible pression et du ramollissement de la r sine sous la chaleur il peut y avoir formation de bulles dans la r sine Un softbake plus long chaud diminue la concentration du solvant r siduelle et un recuit apr s le d veloppement diminue la teneur en eau gt 18 2 ii Une autre source de formation de gaz est l azote qui en tant que produit de la photo r action se d veloppe dans les structures de la photo r sine pas encore expos e par les rayons UV lors de la pulv risation cathodique de la gravure s che ou de la m tallisation sous vide Pour emp cher l exposition des structures de r sine pendant le traitement utiliser une source lumineuse haute densit flood exposure avant le traitement en question Sa dose doit sans masque photo s lever a un multiple de l insolation de
9. diluer davantage le r v lateur pour obtenir des structures plus fines gt 15 3 5 Dose lumineuse d exposition optimale i Dans le cas de r sines positives une dose lumineuse trop faible augmente le temps n cessaire pour obtenir un d veloppement complet ou bien il faut utiliser une solution de r v lateur plus concentr e Dans les deux cas l rosion de la r sine photosensible non insol e est relativement importante ce qui diminue la r solution souhait e gt 41 ii Dans le cas de r sines positives ou r versibles une dose lumineuse trop faible augmente l rosion des zones insol es de la r sine photosensible ce qui diminue la r solution cibl e gt 17 3 iii Des doses lumineuses d exposition trop fortes peuvent insoler les zones dites som bres l int rieur de la couche de r sine photosensible qui dans le cas de r sine positive seront en m me temps rod es par le r v lateur Dans le cas de r sine n gative ou r versible les zones de r sine d veloppables sont plus petites Dans les deux cas la r solution cibl e est diminu e Voir le paragraphe E 6 pour les explications d taill es sur les raisons possibles T l 49 731 36080 409 13 Fax 49 731 36080 908 MicroChemicals H Bulles ou particules dans la couche de r sine apres enduction 1 Agitation des flacons de r sine i Le fait de remuer transporter agiter les flacons de r sine peut entra ner la forma tion de bulles
10. neuse absorb e par la r sine et par cons quent le temps d exposition n cessaire pour un d veloppement rapide d pend de la qualit de r flexion et de diffusion du substrat E D veloppement D veloppement des zones sombres trop important 1 Dilution du r v lateur correcte i Si la concentration du r v lateur cro t le d veloppement des zones non irradi es augmente plus vite que le taux de d veloppement AZ 400K et AZ 351B ont usuellement utilis s dilu s avec de l eau dans les proportions 1 4 AZ Developer peut tre employ concentr jusqu une dilution de 1 1 Les r v lateurs AZ 326 MIF 726 MIF et 826 MIF sont utilis s en g n ral purs Avec AZ 303 les rapports de dilution usuels sont 1 4 pour le AZ 111 XFS et 1 5 1 8 autres r sines Pour le traitement de r sine visqueuse ou l augmentation du rendement on peut accroitre de quelques 10 les concentrations du r v lateur indiqu es aux d pens de la s lectivit gt 15 3 2 R v lateur compatible i Quelques r v lateurs comme AZ Developer ou AZ 826 MIF sont caract ris s par des taux lev s de d veloppement des zones non irradi es Si les r sines photo sensibles n exigent pas l emploi de ces r v lateurs choisir des r v lateurs plus sp cifiques gt 31 3 Recuit basse temp rature Softbake optimal i Un softbake trop court ou trop froid augmente le taux de d veloppement des zones non irradi es en
11. r sine photosensible i Si en gravure s che la temp rature monte au dessus du point de fusion typique ment 100 130 C pour les r sines positives de la photo r sine utilis e celle ci commence a s arrondir et a se liqu fier Mesures pour y rem dier optimisation du couplage thermique du substrat avec ses fixations par ex un peu d huile de pompe centrifuge pour bonne dissipation de la chaleur des substrats sous contrainte et courb s une capacit thermique suffisante construction massive du support du substrat ou une dissipation de la chaleur par ex aluminium anodis en noir a l arri re des dissipateurs thermiques du support de substrats un taux de gravure moindre et ou gravure en plusieurs tapes avec intervalles de refroidissement ou utilisation d une photo r sine thermor sistante par ex la r sine AZ 701 MiR ou celles de la s rie AZ 6600 ainsi qu un recuit softbake suffisant pour minimiser la quantit de solvant r siduelle gt 20 6 2 La r sine photosensible forme de la mousse i Une r sine positive pas encore expos e peut tre insol par les rayons UV pour gravure s che et lib rer de l azote La formation de bulles est favoris e par le ramollissement thermique de la photo r sine et r sine photosensible mousse gt 20 7 3 Impossible d enlever la r sine i Temp ratures lev es bombardement ionique et irradiation UV du fond pendant la gravure s che autant de raisons pour
12. raison de la plus forte concentration de solvant r siduel dans le film de r sine photosensible Pour le softbake nous conseillons une tem p rature de 100 C pendant une minute par um d paisseur de film de r sine Dans le cas d utilisation d une tuve augmenter la dur e du recuit pour permettre au www MicroChemicals eu 10 info microchemicals eu _ Vos questions r ponses sur la photolithographie substrat d atteindre la temp rature requise Sur plaques chauffantes les substrats massifs ou mauvais thermo conducteurs ainsi que les substrats non plans d for m s ou bomb s diminuent la temp rature effective dans la couche de r sine Ceci peut tre compens par un allongement du temps de recuit ou une augmentation de la temp rature gt 9 2 ii Si le softbake est trop long chaud une partie du photo amorceur se d compose Il agit alors en tat non insol en inhibiteur et diminue le taux d rosion dans le r v lateur II en suit une augmentation du d veloppement des zones sombres et une diminution du contraste de la r sine gt 15 6 16 1 4 D composition du photo amorceur due au stockage trop long ou inad quat i Si la r sine photosensible est stock e trop longtemps ou a temp ratures trop le v es une partie croissante du photo amorceur se d compose avant l emploi de la r sine Cette partie de photo amorceur en tat non insol agit alors en inhibiteur et diminue le taux de d veloppement du r
13. sine thermor sistante AZ 701 MiR pour les processus chimiques par voie s che subs quents ou le AZ ECI 3000 pour les processus de chimie humide gt 36 37 3 Longueurs d ondes d exposition au del des bandes d absorption de la r sine i L utilisation de grandes longueurs d ondes par ex gt 450 nm pour les r sines Large Bande pour l exposition ne convient que sous conditions car les bandes d absorption des photo r sines se d gradent sur plusieurs 10 nm Cependant les doses lumineuses n cessaires une exposition compl te augmentent avec la lon gueur d onde en raison de la faible absorption En raison de la grande profondeur de p n tration de la lumi re le risque de p n tration lat rale profonde de la lumi re augmente dans le cas de substrats transparents ou rugueux textur s ce qui diminue la r solution maximale souhait e gt 2 4 ii Les longueurs d ondes plus courtes lt 340 nm n augmentent que th oriquement la r solution possible La faible profondeur de p n tration de cette lumi re et l absorption parasitaire des photo amorceurs d j transform s augmentent la dose lumineuse n cessaire l exposition de la couche de r sine Ceci diminue souvent la r solution en raison de l augmentation de la diffusion de Rayleigh avec les longueurs d ondes courtes gt 2 4 12 6 4 Adh rence du masque sur la couche de r sine i Apr s un recuit trop court froid le taux de solvant r siduel de la couche de r
14. une forte r ticulation transversale de la photo r sine qui peut difficilement ou pas du tout tre limin e chimiquement Le Chapitre O d crit les mesures possibles de pallier au probleme Le mat riel red pos sur la couche de r sine peut rendre plus difficile l limination de la r sine photosensible Dans ce cas utiliser les ultrasons gt 20 6 20 8 25 M Galvanisation Probl mes fr quents 1 R sistance de la r sine i Toutes les r sines AZ et TI sont suffisamment r sistantes en milieu acide pour la galvanisation gt 19 1 ii Les bains alcalins sont plus critiques A partir d un pH d env 10 selon la temp ra ture du bain et la dur e de la galvanisation le masque en r sine est attaqu Les r sines r ticul es transversalement comme celles de la s rie AZ nLOF 2000 pr sentent en milieu alcalin une r sistance un peu plus grande que les r sine positi ves ou r versibles gt 19 1 2 Infiltration du masque de r sine et ou mauvaise adh rence de la r sine i En raison du gonflement de la photo r sine l adh rence sur le substrat peut dimi nuer pendant la galvanisation Voir le Chapitre F pour les astuces d optimisation de l adh rence de la r sine Un film de titane mince de quelques nm chrome ou www MicroChemicals eu 16 info microchemicals eu _ Vos questions r ponses sur la photolithographie aluminium en alternative am liore nettement l adh rence de la r sine sur m tau
15. 0 en couches plus fines et un recuit a basse temp rature plus long et plus chaud Si malgr cela il conti nue a se former des bulles et des fissures soit augmenter le temps d criture avec une puissance de laser moindre soit r partir le processus d criture au laser sur plusieurs cycles gt 12 3 12 11 ii Si la r sine expos e ne peut tre d velopp e malgr la dose lumineuse d exposi tion ad quate ou si la partie de r sine contigu non expos e ne peut tre limi n e il est possible que la couche de r sine a trop chauff en raison de l intensit lumineuse trop lev e Dans ce cas la r sine contenue dans la r sine photosensi ble r ticule perdant ainsi sa solubilit dans de nombreux milieux Si la puissance du laser ne peut pas tre r duite davantage voir les indications dans le paragra phe O 2 Lithographie par interf rom trie laser i Tr s souvent n cessit de couches de r sine tr s fines obtenues seulement par dilution du r sine Le AZ 701 MiR est une des rares r sines qui peut tre forte T l 49 731 36080 409 7 Fax 49 731 36080 908 MicroChemicals ment dilu e sans probl me nous conseillons PGMEA AZ EBR Solvent et appli qu e en couches tr s fines gt 36 ii Les tr s hautes r solutions sub um souvent requises en lithographie par interf ro m trie laser ne peuvent tre atteintes qu avec des r sines sp ciales Nous recom mandons l utilisation de r
16. 2 ou en particulier AZ 9260 pour des couches plus paisses 34 37 ii Si la structure m tallis e form e doit montrer un profil positif il est recommand d utiliser la r sine n gative AZ nLOF 2000 comme masque de r sine pour des paisseurs de couches allant jusqu env 20 um Cette r sine permet d ajuster la forme du fond de la microstructure via la dose lumineuse et PEB En plus en raison de ses r ticulations transversales cette r sine est plus r sistante chimiquement et thermiquement que les r sines positives gt 40 iii Si la structure m tallis e en formation doit montrer un profil n gatif c d ouvert vers le haut le profil de r sine doit s amincir en s loignant du substrat Pour y arriver utiliser soit un Proximity Gap du masque lors de l insolation ou refluidiser les structures de r sine apr s d veloppement une temp rature sup rieure au point d bullition de la r sine photosensible employ e gt 16 2 5 La structure m tallis e form e n adh re pas bien i Si la r sine photosensible est d velopp e au moyen d un r v lateur inad quat ou n est pas suffisamment rinc e apr s le d veloppement des r sidus de r sine invi sibles de quelques nm d paisseur emp chent la croissance du m tal pr cipit Lire dans le Paragraphe D 3 la liste des photo r sines et des r v lateurs corres pondants gt 31 ii HMDS mal appliqu liquide ou sur wafer non chauff peut entra ner un
17. Koch m m Cas g c c X T l 49 731 36080 409 n Cas Mobil 49 178 7825198 LC AS Q Fax 49 31 36080 908 E mail koch microchemicals eu Dr Ing Titus J Rinke T l 49 731 36080 409 Mobil 49 177 3332453 Fax 49 731 36080 908 E mail rinke microchemicals eu eee Var g Cae VA ow Tag rwerie cruisers in late Gee mse see g gt TER ame D Ek HAE oe Anne entions legales TERETI 7 tilt tt 000 ded aean on i l l l dl Schillerstrasse 18 ir D 89077 Ulm l i i vie T l 49 731 36080 409 oe eo e808 We te Fax 49 731 36080 908 l l vie E mail info microchemicals eu Ce OR I DE F ip Internet www microchemicals eu l l l l l AT Direction commerciale NT l l l Le Dr Ing Titus J Rinke Dr Ing Christian Koch gt AT J Registre du commerce Imp t Ulm HRB 4271 DE813168639 os o ka LA t t A O A tam tnt ee tem ts tem ee ee NJ AZ et le logo AZ sont des marques d pos es de la soci t AZ Electronic Materials Deutschland GmbH ii f L f L l f
18. ale de la photo r sine plus importante demande une plus forte concentration et ou une temp rature plus lev e gt 25 1 25 3 3 Hardbake tr s hautes temp ratures i Les r sines n gatives sont r ticul es lors du traitement les r sines positives a base de r sine cr solique AZ r ticulent transversalement partir d env 150 C Pour toutes les r sines la r gle dit que le degr de r ticulation transversale et donc l insolubilit dans les solvants ou les remover alcalins augmente avec la temp ra ture gt 16 1 4 Apr s l enduction Sputtering m tallisation sous vide CVD i La temp rature croissante et l irradiation UV thermique ou de recombinaison r ticule la r sine photosensible et rend donc son limination plus difficile Pour y rem dier avec une diminution de la temp rature voir le paragraphe L 1 i gt 18 1 _ Impossible d liminer la r sine photosensible 5 Apr s la gravure s che i En principe m me situation que celle d crite dans le paragraphe pr c dent De plus la gravure s che pr sente le risque de d p t de mati res d j rod es sur la surface de la r sine ventuellement insolubles dans les removers et qui le cas ch ant doivent tre limin es par ultrasons dans une solution ad quate gt 20 6 www MicroChemicals eu 18 info microchemicals eu EEE A ARR leeeec SQA Vos partenaires 2222 SRR Sc o eS Q Dr Ing Christian
19. d finition des structures puis d un temps d attente suffisant pour laisser s chapper le Nz form Lors de l insolation les r sines n gatives de la s rie AZ nLOF 2000 ne d gagent pas d azote et elles ne r clament donc pas ces tapes gt 18 3 K Gravure humide Probl mes fr quents 1 Probleme d adh rence i Lires dans Chapitre F les raisons d une mauvaise adh rence de la r sine et les solutions possibles gt 22 12 22 13 2 Gravure en dessous du masque Under Etching i La gravure isotrope d veloppe en g n ral sous la r sine sur une tendue compa rable a la profondeur de la gravure Une gravure en dessous du masque plus importante peut indiquer une mauvaise adh rence de la r sine voir Chapitre F qu un recuit haute temp rature hardbake env 140 C apr s d veloppement peut am liorer gt 22 12 22 13 3 Gravure initiale irr guli re i Des r sidus de r sine m me de quelques nm d paisseur dans les zones d velop p es libres de r sine peuvent former une barri re pour un d but de gravure rapide Raisons possibles r v lateur incompatible Paragraphe D 3 mauvais pr traitement HMDS Paragraphe D 6 i ou un rin age insuffisant apr s d velop pement ii Dans le cas de l aluminium les r v lateurs alcalins attaquent plus fortement la couche d oxyde d aluminium la o le d veloppement est termin en premier par ex aux endroits plus minces sur les bords des structures
20. d gag es ou sur les structures d velopp es de taille croissante Selon le degr de surd veloppement et le temps d attente entre le d veloppement et la gravure aluminium ceci peut conduire un d part de gravure non homog ne dans l espace et a des profondeurs de gravure Alu vari es gt 22 1 T l 49 731 36080 409 15 Fax 49 731 36080 908 E MicroChemicals 4 Profondeurs irr guli res des gravures aluminium i Les bulles form es en gravure aluminium se fixent sur le substrat et emp chent localement l apport d agent de gravure aluminium Il est possible de dissoudre ces bulles via ultrasons ou en alternant gravures et immersions br ves dans eau d ionis e gravure par intervalle du substrat gt 22 1 5 D t rioration de la r sine par agent de gravure au HNO i Pour les agents tr s oxydants le hardbake apr s d veloppement env 140 C peut augmenter la r sistance chimique de la r sine gt 16 1 6 Pas de r sistance de la r sine aux agents alcalins KOH TMAH i Soit un hardbake a 150 C ou plus peut augmenter la stabilit des r sines photo sensibles cependant les structures r ticul es transversalement m me recuites a tr s haute temp rature ne sont pas des masques en r sine assez r sistants pour la gravure anisotrope Si A cet effet il est recommand d utiliser des masques durs en SiOz ou SiNx par exemple L Gravure s che Problemes fr quents 1 Liqu faction de la
21. deux c t s peuvent former un couple voltaique dans les solutions aqueuses r v lateur solution de gravure II peut alors se former www MicroChemicals eu 12 info microchemicals eu _ Vos questions r ponses sur la photolithographie sur un c t du H qui peut soulever la couche de r sine qui se trouve au dessus L application d une couche de r sine de protection continue sur l autre c t du subs trat peut pr venir cet effet G R solution lat rale de la r sine photosensible trop faible 1 R sine photosensible appropri e i Les r sines positifs comme les r sines AZ 1505 AZ 1512 HS ou AZ 6612 per mettent la fabrication de structures de moins d 1 um la r sine AZ 701 MiR et celles de la s rie AZ ECI 3000 des structures de moins de 0 5 um Avec les r sine n gatives utiliser de fines couches de r sine de la s rie AZ nLOF 2000 pour une r solution sub pm gt 36 37 40 2 Espace entre masque photo et couche de r sine i La diffraction due l cart entre le c t inf rieur du masque et la surface de r sine g n r par les particules les bulles d air ou un bourrelet sur le bord diminue la r solution lat rale possible avec la r sine utilis e gt 12 5 3 Param tres de softbake appropri s i Un softbake trop chaud ou et trop long entra ne la d composition d une partie non n gligeable du photo amorceur de r sines positives et r versibles qui en tat non insol
22. e la couche de r sine Lire dans le chapitre suivant les causes et les solutions a ces probl mes gt 5 5 3 Coul es bulles particules dans la couche de r sine apr s vernissage i Les bulles d air form es dans la r sine photosensible sont la cause de la formation de fissures dans le r sine Les bulles d air peuvent se former lorsque la r sine photosensible est transvas e ou agit e Suivant la viscosit il faut souvent atten dre plusieurs heures pour laisser le temps aux bulles de monter la surface avant d appliquer la r sine L air peut galement tre aspir en faisant monter la r sine dans une cuvette ou une pipette gt 5 5 ii Les bulles de N sont aussi l origine de fissures dans la r sine et r sultent de la d composition du photo amorceur qui lib re de l azote Suite un long stockage des pots de r sine l azote se dissout dans la r sine II y a formation de bulles de gaz l ouverture du pot en raison d une baisse soudaine de la pression L aussi il est recommand d attendre que les bulles montent la surface suivant la visco sit du r sine jusqu plusieurs heures avant d appliquer la r sine Pour cela ouvrir le couvercle mais le laisser pos sur le pot L azote peut aussi se dissoudre dans la r sine si on utilise ceci la place d un pistolet vernis pour appliquer la r sine photosensible sur le substrat 5 5 iii Tout comme les bulles d air ou de gaz les particules peuvent
23. e r ticulation transversale des couches de r sine photosensible proches du substrat qui ne sont pas enti rement d velopp es et qui restent entre seed layer et le m tal gt 4 7 N Le retrait de la r sine lift off ne fonctionne pas assez bien 1 M tallisation sous vide ou pulv risation cathodique sputtering i Tandis que en sputtering plus ou moins isotrope les flancs de r sine verticaux ou chanfrein s au fond sont galement insol s la m tallisation sous vide m ne de bien meilleurs r sultats du lift off Avant tout pour les couches paisses gt plu sieurs 100 nm pr f rer si possible la m thode de m tallisation sous vide au sputtering 2 R sines photosensibles appropri es i Les flancs de r sine chanfrein s pr sentent un meilleur r sultat au lift off que les flancs verticaux et m me les flancs positifs C est pourquoi pr f rer aux r sines positives les r sines n gatives telles celles de la s rie AZ nLOF 2000 ou les r sines r versibles comme par ex AZ 5214 E ou TI 35ES Si on doit utiliser une T l 49 731 36080 409 17 Fax 49 731 36080 908 a MicroChemicals r sine positive il est recommand d en employer une avec l option flancs presque verticaux telles les r sines de la s rie AZ 6600 ou la r sine visqueuse AZ 9260 le cas ch ant utilis e avec le Developer Soaking plus de d tails sur demande gt 38 40 3 Ramollissement l enduction
24. galement emp cher T l 49 731 36080 409 5 Fax 49 731 36080 908 MicroChemicals l enduction homog ne de la r sine Si le substrat est d j souill de particules il est possible que la propret du substrat et ou celle du local de vernissage soit insuffisante Si la r sine contient des particules cela peut provenir du transvase ment dans des pots insuffisamment propres ou d un tr s long stockage entra nant une alt ration de la r sine La vitesse de vieillissement de la r sine augmente avec la temp rature de stockage ou la dilution de la r sine 5 5 4 Surface mate et gondol e apr s application i En g n ral ceci est d une concentration de particules si lev e qu elle peut seulement tre due un stockage trop prolong ou au contact avec des solvants inappropri s La vitesse de vieillissement de la r sine augmente avec la temp ra ture de stockage ou la dilution de la r sine II n est pas conseill d utiliser cette r sine m me apr s filtration car la formation de particules est associ e une perte d activit du photo amorceur gt 3 1 3 5 ii Les r sines trop longtemps stock es a temp rature ambiante et a des temp ratu res plus lev es mais avant tout les r sines fortement dilu es peuvent se g lifier Ceci se traduit par la formation d un genre de grumeaux macroscopi ques dans la couche de r sine Cette forme de vieillissement est irr versible gt 3 1 3 4
25. grande les gouttelettes de r sine s chent d j dans le brouillard de pulv risation pour former des petites boules qui se d posent sur le substrat gt 6 3 5 R sine photosensible trop longtemps stock e i Une r sine photosensible stock e au del de la date de stabilit ou de mani re inappropri e trop chaud a tendance former des particules C est principalement le cas des r sines liquides de faible viscosit forte concentration en photo amorceur gt 3 5 6 Dilution de la r sine photosensible i Ne diluer les r sines photosensibles qu avec des solvants appropri s par ex PGMEA ou MEC et que dans des proportions limit es sinon les r sines photosensibles ont tendance former rapidement des particules Veuillez nous contacter pour les dilu tions ad quates gt 3 4 I Bulles dans la couche de r sine apr s insolation 1 Softbake suffisant i Un softbake trop court froid augmente la proportion de solvant r siduel dans la couche de r sine photosensible L azote d gag lors de l insolation de r sines po sitives ou r versibles peut former des bulles Pour le softbake nous conseillons une temp rature de 100 C pendant une minute par um d paisseur de film de r sine Dans le cas de substrats massifs ou mauvais thermo conducteurs ou de traitement en tuve augmenter la dur e du recuit de quelques minutes gt 9 2 Adh rence de la r sine suffisante i L azote d gag lors de l inso
26. i Si a l enduction la temp rature d passe celle du point de fusion de la r sine photosensible les flancs de la r sine s arrondissent et sont aussi d velopp s Pour rem dier a cet effet voir Paragraphe L 1 i gt 18 1 4 Agent de lift off appropri i Lors du lift off a l ac tone qui s vapore rapidement des paillettes de mati re d j enlev e se red posent souvent sur le substrat et sont tr s difficiles liminer Le solvant NMP convient mieux En raison de sa tr s faible pression de vapeur il peut tre chauff 80 C Un traitement ultrasonique suppl mentaire peut acc l rer le lift off gt 18 5 O 1 Solvant comme remover i L ac tone utilis e occasionnellement n est pas un solvant de nettoyage optimal car d une part en raison de sa basse temp rature d inflammation il ne doit pas tre chauff et d une autre il s vapore rapidement en raison de sa haute pression de vapeur et peut former des r sidus de r sine Parmi les solvants organiques nous recommandons le solvant NMP qui chauff jusqu 80 C peut aussi liminer de la r sine photosensible moyennement r ticul e transversalement gt 25 1 25 2 2 Agents alcalins comme remover i Comme alternative aux solvants organiques on conseille le remover AZ 100 qui exempt d eau est aussi compatible avec l aluminium En alternative on peut aussi utiliser NaOH ou KOH gt 2 comme remover mais une r ticulation transvers
27. inue jusqu devenir nul gt 12 7 3 R v lateur compatible i A chaque r sine photosensible son r v lateur Par exemple les r sines AZ 4533 et 4562 exigent pour un d veloppement parfait le r v lateur AZ 400K base KOH ou le AZ 826 MIF base TMAH Pour les r sines n gatives de la s rie AZ nLOF 2000 il est conseill d utiliser un r v lateur base TMAH comme le AZ 326 MIF 726 MIF ou 826 MIF Pour la r sine AZ 111 XFS utiliser le r v lateur AZ 303 gt 31 4 R v lateur encore actif i L introduction de CO de l air limite la dur e d utilisation des bains r v lateurs ouverts d autant plus que le rapport entre la surface du liquide et son volume est grand petits bacs L ajout de N dans le bain r v lateur augmente la dur e d uti lisation M me le r v lateur conserv dans des pots ferm s perd de sa force avec le temps en raison de la diffusion de CO par les parois du pot La date limite d utilisation indiqu e sur le pot de r v lateur tient compte de ce ph nom ne gt 3 6 ii L accumulation de r sine photosensible d velopp e dans le r v lateur en limite la puissance Celle ci est puis e au plus tard lorsque le bain de r v lateur contient environ 1 de son propre volume en r sine photosensible gt 15 5 5 R v lateur trop dilu i AZ 400K et AZ 351B sont habituellement dilu s 1 4 avec de l eau Le r v lateur AZ peut tre employ concentr
28. ions caustiques base de HF i L acide fluorhydrique diffuse rapidement travers les couches de r sine photosen sible D une part la couche de r sine gonfle de l autre le substrat enferm sous le film de r sine commence se dissoudre II en suit que la couche de r sine surnage pendant le processus de gravure ou au cours du rin age subs quent Dans le cas de couche de r sine plus paisse on obtient de meilleurs r sultats avec de l utili sation d acide fluorhydrique tamponn BOE Buffered Oxide Etch la place de HF non tamponn gt 4 4 3 Sur m taux pr cieux i Les m taux pr cieux comme l or ou le platine pr sentent en g n ral une tr s mauvaise adh rence de la r sine qui peut peine tre am lior e par un agent d adh rence comme HMDS Une couche de quelques nm de titane ou de chrome sert d agent d adh rence couches qui sont a nouveau limin es apres d veloppe ment de la r sine photosensible et ou suite au traitement complet gt 4 5 4 Recuit basse temp rature Softbake optimal i Un softbake trop court ou trop froid diminue la force d adh rence de la r sine en raison de la plus grande concentration de solvant r siduel de la couche de photo r sine Dans le cas de couches de photo r sine paisses l insolation provoque en g n ral la formation de bulles de Nz surtout pr s de la surface du substrat Pour le softbake nous conseillons une temp rature de 100 C pendan
29. isseur ou l essuyer avec des chiffons de propret 5 3 viii Il est galement possible d insoler et de d velopper la sur paisseur du bord ce qui peut entra ner la formation de T Topping dans les structures futures gt 5 3 2 Enduction centrifuge structures de com te i Ces irr gularit s de la r sine de forme radiale sont en g n ral dues aux bulles d air ou de gaz rarement aux particules qui se trouvent projet es par rotation sur les bords du substrat Origines et solutions voir A 3 i A 3 ii et A 3 iii 5 4 5 5 3 Enduction centrifuge substrat partiellement enduit i Origines et solutions voir A 2 5 4 5 5 4 Enduction par pulv risation recouvrement insuffisant sur les bords i Une concentration trop lev e de solvant en particulier de solvant point d bulli tion lev est l origine d une r traction trop importante des bords de la couche de r sine qui vient d tre d pos e Nous vous indiquerons sur demande les dilu tions de solvants ad quates pour r sine pulv riser gt 6 3 6 4 ii les modifications apport es l quipement diminution de la distance entre la t te www MicroChemicals eu 6 info microchemicals eu _ Vos questions r ponses sur la photolithographie du pulv risateur et le substrat ou augmentation de la taille des gouttes peuvent augmenter la concentration de solvant des gouttelettes d pos es sur le substrat et ainsi accro tre la fluidit d
30. jusqu une dilution de 1 1 Les r v lateurs AZ 326 MIF 726 MIF et 826 MIF sont utilis s en g n ral sans tre dilu s Avec AZ 303 les rapports de dilution usuels sont 1 4 pour le AZ 111 XFS et 1 5 1 8 autres r sines Concernant les couches de photo r sine tr s minces ou les structures tr s fines une augmentation de ces donn es de dilution par un facteur de 1 5 maximum peut stabiliser le processus gt 15 3 6 HMDS correctement appliqu ou contamination par d autres agents i Si HMDS est enduit par spin coating c d appliqu en phase gazeuse temp ra ture ambiante ou bien si les vapeurs de HMDS projet p n trent dans la couche de r sine pendant l enduction le HMDS s active sous la couche de photo r sine seule ment pendant le recuit basse temp rature L ammoniac alors d gag peut alt rer chimiquement r ticulation transversale surtout les zones de r sines photosensi bles proches du substrat et ainsi emp cher le d veloppement complet et ou dimi nuer le taux du d veloppement Nous conseillons express ment d appliquer HMDS en phase gazeuse sur substrats chauff s et de tenir l cart des vapeurs de HMDS aussi bien la r sine que la couche de r sine gt 4 7 ii Les substances tr s souvent utilis es dans les salles blanches comme l ammonia que ou le chlorobenz ne peuvent p n trer en phase gazeuse dans la couche de r sine qui se r ticule transversalement apr s les diff
31. l paisseur de la couche de r sine en agissant sur la vitesse d vaporation du solvant de la r sine ii La vitesse d vaporation du solvant d une couche de r sine enduite par centrifuge et son paisseur d pendent non seulement de la temp rature et de l humidit de l air mais aussi de la concentration du solvant dans l atmosph re de la tournette La qualit de l atmosph re d pend du nombre de substrats enduits depuis le der nier nettoyage de la tournette d enduction et quand celui ci remonte Aussi afin de garantir la constance de l paisseur des couches de r sine il peut tre utile d enduire quelques wafers non fonctionnels dummy wafer avant de commencer une s rie d enduction iii La viscosit de la r sine et donc l paisseur de la couche d pendent fortement de la temp rature et galement de la teneur en solvant qui diminue dans le temps a force d ouvrir le pot de r sine iv Les r sines enduites par immersion et pulv risation contiennent en g n ral des solvants a basse temp rature d bullition comme l ac tone ou MEC qui s vaporent beaucoup plus vite que les solvants a haute temp rature d bullition employ s habituellement L paisseur des couches de r sine obtenue avec ces techniques d enduction augmente rapidement avec le temps de stockage de la r sine 9 R flexivit modifi e du substrat i Justement dans le cas de couches de r sine photosensible fines la dose lumi
32. l humidit est inf rieure a 40 C est pourquoi nous recommandons de maintenir si possible l humidit de lair relative a environ 45 gt 10 2 Dose lumineuse d exposition suffisante i En principe la dur e d exposition d pend non seulement du type de r sine photo sensible et de son paisseur mais aussi du spectre d mission de la source de lumi re et de la sensibilit spectrale de la r sine photosensible II est toujours conseill de proc der une s rie d exposition en cas de nouveaux traitements de r sine fraiche ou de modifications de l outil d alignement pour les wafers gt 15 6 41 www MicroChemicals eu 8 info microchemicals eu _ Vos questions r ponses sur la photolithographie ii Dans le cas de couches de r sine fines paisseur des couches de r sine lt profon deur de p n tration de la lumi re une dose lumineuse d exposition trop faible entra ne un taux de d veloppement continu et faible Comme d s le d but la couche de r sine est expos e jusqu au substrat ses propri t s optiques trans mission et r flexion jouent un r le d cisif dans le choix de la dose lumineuse d exposition n cessaire gt 12 7 iii Dans le cas de couches de r sine paisses paisseur des couches de r sine gt profondeur de p n tration de la lumi re une dose lumineuse trop faible entra ne un taux de d veloppement constant jusqu une certaine profondeur partir de laquelle le taux dim
33. lation de r sines positives ou r versibles peut former des bulles l o la r sine adh re mal Voir Chapitre F pour les recommandations concernant la pr paration optimale des substrats gt 4 3 Intensit lumineuse trop lev e i L azote d gag lors de l insolation de r sines positives ou r versibles doit pouvoir diffuser si possible aussit t hors de la couche de r sine Si l intensit lumineuse est trop lev e l augmentation de la concentration en N dans la couche de r sine entra ne la formation de bulles et de fissures par contrainte Une diminution de l intensit lumineuse et ou une r partition de l exposition en plusieurs tapes en trecoup e de pauses par ex gravure laser peut aider gt 13 www MicroChemicals eu 14 info microchemicals eu _ Vos questions r ponses sur la photolithographie 4 Couche de r sine trop paisse i Plus la couche de r sine photosensible est paisse plus l azote form l insolation a du mal diffuser la surface avant de former des bulles C est pourquoi il est recommand d utiliser pour des couches de r sines paisses des r sines visqueu ses comme la r sine AZ 4562 ou AZ 9260 dont le taux de production de N est relativement faible en raison de sa faible teneur en photo amorceur gt 13 J Bulles dans la couche de r sine apr s recuit ou traitement 1 Apr s le recuit de r sine photosensible insol e i L azote form lors de l insolation
34. oulu ou non en pr sence de particules ou de bulles dans la couche de r sine ou d un bourrelet sur le bord entra ne l insolation des zones voisines en raison de la diffraction et des multiples r flexions entre masque et surface du film gt 12 5 iii Les substrats textur s ou rugueux diffusent galement la lumi re lat ralement sous les zones de r sine masqu es Dans le cas de substrats transparents la lumi re peut aussi p n trer lat ralement dans le substrat et ainsi insoler la r sine aussi dans les zones dites sombres Dans ce cas il est recommand de ne pas utiliser une dose de lumi re plus lev e que n cessaire Pour contrecarrer cet effet on peut utiliser un rev tement de fond Bottom Layer Anti Reflective Coating comme la r sine AZ Barli gt 11 2 iv La plupart de r sines positives sont aussi sensibles dans le domaine d ondes cour tes du spectre C est pourquoi la lumi re des tubes fluorescents des ampoules incandescentes ainsi que la lumi re naturelle directe ou indirecte peut aussi inso ler les couches de r sine II est express ment recommand de filtrer toutes sour ces lumineuses et de recouvrir les fen tres par exemple d un film jaune afin d as surer la non transmission d ondes lt 520 nm gt 8 1 F Mauvaise adh rence de la r sine 1 Pr paration du substrat optimale i Le fait de chauffer les substrats propres pendant quelques minutes entre 120 C et 140 C suffit la d sor
35. ption des mol cules d eau accumul es sur la surface A partir de 150 C les liaisons OH toujours pr sentes sur les surfaces oxyd es se d tachent augmentant le caract re hydrophobe de la r sine et par cons quent sa T l 49 731 36080 409 11 Fax 49 731 36080 908 MicroChemicals mouillabilit et son adh rence gt 4 1 ii Pour am liorer la mouillabilit et l adh rence de substrats contamin s de particules ou de salet s organiques il est recommand d effectuer un nettoyage en deux tapes en 1 avec de l ac tone limine les polluants organiques et en 2 avec de l isopropanol limine l ac tone souill e avant la formation de train es gt 4 2 iii Appliquer HMDS dans le vide en phase gazeuse sur substrats chauff s Dans de nombreux cas l enduction en phase liquide diminue consid rablement l adh rence de la r sine a un degr d adh rence inf rieur des substrats non trait s gt 4 7 iv Apr s gravure sur SiOz avec HF par exemple bain HF la force d adh rence de la r sine d pend beaucoup de l limination compl te de l oxyde si c est le cas la passivation H de la surface Si lui conf re pendant un certain temps une tr s bonne adh rence Une gravure oxi incompl te peut laisser une surface tr s hydrophile tr s peu mouillante et adh rente On peut y rem dier en finalisant la gravure oxi ou en recuisant haute temp rature env 700 C 4 4 2 Gravure avec solut
36. r sine lift off ne fonctionne pas assez bien 17 O Impossible d liminer la r sine photosensible 18 www MicroChemicals eu 4 info microchemicals eu _ Vos questions r ponses sur la photolithographie A Apparence inhabituelle de la r sine et de la couche de r sine 1 Virage de la couleur i Tous les r sines positives et r versibles foncent avec le temps plus vite plus la temp rature est lev e Ceci est d aux r actions chimiques du photo amorceur qui forment des colorants azo tr s absorbants Cette coloration n a lieu que dans le visible et n a pas d influence sur le traitement de la r sine photosensible Ce changement de couleur tant tr s lent on ne s en aper oit en g n ral qu utilisa tion d un nouveau bain de couleur ii Tout comme le gel le contact de la r sine photosensible avec l eau ou un solvant inappropri comme l isopropanol peut aussi entra ner l alt ration de la couleur Dans ces cas il est possible que l alt ration de la r sine photosensible soit perma nente iii La couleur de la r sine photosensible d pend galement du mat riau du substrat iv Justement dans le cas de couches de r sine photosensible fines la modification de l paisseur de la couche de quelques 10 nm due une perte de solvant au stoc kage prolong de la r sine ou un changement des conditions ambiantes temp rature syst me ou param tre d application de la r sine peut entra ne
37. r un virage de la couleur de la couche de r sine 2 Endroits non enduits apr s application de la r sine i Un mauvais mouillage de la r sine comme souvent sur les m taux pr cieux les substrats insuffisamment propres ou en raison d une forte humidit ambiante ou apres immersion de surfaces base de SiOz dans un bain HF sans limination compl te de l oxyde peut entra ner des d fauts d enduction du substrat gt 4 2 4 4 4 5 ii Une autre raison de formation de fissures dans la r sine peut tre l emploi d une quantit insuffisante de r sine lors de l enduction centrifuge la quantit conseill e est de 1 5 ml r sine substrat en fonction de la taille du substrat de l paisseur et de la viscosit de la r sine ou bien la d centralisation de la dispersion sur le substrat gt 5 4 iii En ce qui concerne l enduction centrifuge sur substrats lisses une forte acc l ration quelques 1 000 U min s vers la vitesse de rotation finale sans vitesse de d mar rage am liore souvent le r sultat de l enduction gt 5 4 iv Pour l enduction centrifuge sur substrats textur s il est recommand de d marrer lentement la centrifugation avant d accroitre le nombre de tours jusqu la vitesse finale afin de r partir r guli rement la r sine Ceci n cessite cependant une quan tit relativement importante de r sine gt 5 4 v La pr sence de particules et de bulles d air est souvent responsable de d fauts d
38. rentes tapes de recuit par exemple recuit a basse temp rature ou se stabilise chimiquement d une autre mani re et diminuer ainsi le taux de d veloppement 7 D composition thermique du photo amorceur i Le composant photosensible est sensible la temp rature Si la dur e et la tem p rature du recuit a basse temp rature le recuit de polym risation n gatif soit le recuit apr s insolation de la r sine n gative d passent les valeurs de r f rence le taux de d veloppement diminue consid rablement Pour le recuit a basse temp rature nous recommandons une temp rature de 100 C pendant une minute par T l 49 731 36080 409 9 Fax 49 731 36080 908 MicroChemicals um d paisseur de couche de r sine gt 9 4 ii Si le d p t de r sine photosensible est r alis sous des conditions de temps et de temp rature trop lev es une partie croissante du photo amorceur se d compose d ja avant le traitement ce qui diminue le taux de d veloppement Dans une certaine limite on peut compenser cette d composition en ajustant la dose lumi neuse d exposition en pr parant un r v lateur plus fort ou en augmentant la dur e de r v lation gt 3 1 8 Couche de r sine photosensible plus paisse que pr vue i Les variations du flux d air dans la tournette Spincoater autres formes et tailles de substrats variations du flux couvrement du plateau de r ception du substrat peuvent influencer
39. t une minute par um d paisseur de film de r sine Dans le cas de substrats massifs ou mauvais thermo conducteurs ou de traitement en tuve augmenter la dur e du recuit de quelques minutes gt 9 2 9 5 ii Un softbake trop long chaud dess che la couche de r sine et diminue sa force d adh rence par exemple suite a un refroidissement trop rapide apr s le softbake Rem de possible proc der un refroidissement par rampes progressives en temp rature 5 R sine positive sur substrats transparents i Dans le cas d insolation doses trop fortes la lumi re peut p n trer dans les substrats transparents lat ralement sur de grandes distances et insoler la couche de r sine photosensible proximit du substrat Ainsi le r v lateur peut faire ressortir du substrat principalement de petites troites structures gt 12 10 6 R sines r versibles ou n gatives i Si en raison d une dose lumineuse d exposition faible et ou d un recuit de polym risation ou Post Exposure Bake court froid seule la face sup rieure de la r sine est r ticul e transversalement les zones de r sine proches du substrat peuvent tre d velopp es lat ralement par le r v lateur ce qui faire ressortir du substrat de petites troites structures gt 17 3 7 Faces du substrat m tallis es trait es diff remment i Si le verso et le recto d un substrat conducteur sont recouverts de m taux diff rents ou trait s diff remment les
40. u film de r sine gt 6 3 6 4 5 Enduction par pulv risation couche de r sine rugueuse i Une concentration trop faible de solvant en particulier de solvant a point d bulli tion lev emp che l talement des gouttes de r sine sur le substrat et le lissage de la couche de r sine Nous vous indiquerons sur demande les dilutions de sol vants ad quates pour r sine pulv riser gt 6 3 6 4 ii les modifications apport es l quipement augmentation de la distance entre la t te du pulv risateur et le substrat ou diminution de la taille des gouttes peuvent r duire la concentration de solvant des gouttelettes d pos es sur le substrat et ainsi emp cher le lissage de la couche de r sine form e gt 6 3 6 4 6 Rev tement par immersion paisseur de la couche de r sine non homog ne i Si on note une variation de l paisseur de la couche de r sine sur le substrat tout entier dans le sens de l coulement ceci est d au s chage trop lent de la r sine qui goutte du substrat trait Les r sines optimis es pour le rev tement par im mersion telle MC Dip Coating Resist pr sentent une formulation de solvants auto risant l homog n it de l paisseur de la couche de r sine gt 7 4 ii Les vibrations du moteur pas pas du dispositif d coulement ou les secousses externes ou les variations du flux d air entra nent une irr gularit de l paisseur de la couche assez importante parall le
41. us ne disposez pas encore de cette brochure vous pouvez la recevoir gratuitement sur demande info microchemicals eu Ce que ce guide de d pannage en lithographie N est PAS La m thode la plus effective de r soudre un probl me est et sera toujours l entretien personnel Ce guide de d pannage ne peut en aucun cas remplacer un entretien Cependant ce petit manuel a t con u pour vous aider d terminer vous m me les solutions possibles un probl me pr cis C est avec plaisir que nous discuterons avec vous des difficult s que vous rencontrez Veuillez nous contacter Bonne r ussite votre MicroChemicals GmbH MicroChemicals Sommaire A Apparence inhabituelle de la r sine photosensible et de la couche de r sine 5 B Techniques d enduction Probl mes fr quents 6 C Techniques d insolation Probl mes fr quents 7 D D veloppement Taux de d veloppement trop faible 8 E D veloppement D veloppement des zones sombres trop important 10 F Mauvaise adh rence de la r sine 11 G R solution lat rale de la r sine photosensible trop faible 13 H Bulles ou particules dans la couche de r sine apr s enduction 14 1 Bulles dans la couche de r sine apr s insolation 14 J Bulles dans la couche de r sine apr s recuit ou traitement 15 K Gravure humide Probl mes fr quents 15 L Gravure s che Probl mes fr quents 16 M Galvanisation Probl mes fr quents 16 N Le retrait de la
42. x pr cieux Ce film m tallique si fin peut si n cessaire tre limin apr s d ve loppement sur les zones d velopp es libres de r sine dans des solutions appro pri s Veiller ne pas graver trop lat ralement sous le film de r sine c d veiller terminer le processus de gravure simultan ment avec celui d limination de la couche adh rente gt 19 2 3 Contamination de la galvanisation par du solvant r siduel qui s goutte i Les couches de r sine photosensibles s ch es sous les conditions de softbake usuelles peuvent encore contenir quelques pourcents de solvant r siduels Si pen dant la galvanisation du solvant goutte dans le bain de galvanisation la pr cipita tion chimique peut tre entrav e Dans ce cas il est recommand de proc der a un softbake plus intense plus long plus chaud gt 19 3 ii Dans le cas de couches de r sine paisses o m me un softbake plus long main tient une concentration de solvant r siduelle relativement lev e proximit du substrat un recuit apr s d veloppement peut aider R aliser les flancs de r sine une temp rature 10 C au moins inf rieure au point de fusion de la r sine photo sensible utilis e gt 19 3 4 Profil de r sine i Pour g n rer des murs aussi verticaux que possible il est recommand d utiliser les r sines AZ ECI 3000 ou de la s rie AZ 6600 pour des masques de r sine pais de quelques um et la r sine AZ 456
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