摘要

本文提出了一種新型的雙層光阻劑方法來(lái)減少負(fù)光阻劑浮渣。選擇正光刻膠作為底層抗蝕劑，選擇負(fù)光刻膠作為頂層抗蝕膠。研究了底層抗蝕劑的粘度和厚度對(duì)浮渣平均數(shù)量的影響。實(shí)驗(yàn)表明，低粘度正光刻膠AZ703的自旋速度為3000r/min，厚度為1.10um，對(duì)光刻膠的去除有顯著影響。為了最小化頂層與襯底物接觸的面積，進(jìn)一步減少浮渣，我們選擇了8μm作為底層抗蝕劑的最佳縮回距離d。

導(dǎo)讀

一般來(lái)說(shuō)，負(fù)光致抗蝕劑具有良好的抗蝕特性作為掩模。然而，浮渣現(xiàn)象在負(fù)光致膠中很常見(jiàn)，區(qū)域水的強(qiáng)氧化和腐蝕會(huì)部分蝕刻光致膠，甚至導(dǎo)致變性，增加了浮渣去除的難度。襯底中的缺陷在隨后的自旋涂層PZT中引起大量黑點(diǎn)，導(dǎo)致壓電性能降低，襯底附著力差，特征尺寸控制不足。因此，去除鉑表面的光致抗蝕劑是影響PZT制造工藝的關(guān)鍵。完全去除光致抗蝕劑的關(guān)鍵是克服與襯底的結(jié)合力。傳統(tǒng)的干燥方法包括干式蝕刻和濕式化學(xué)腐蝕。

在干、濕蝕刻過(guò)程中，完全去除光致抗蝕劑對(duì)于獲得基底干凈的表面質(zhì)量至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō)，雙層抗試劑方法可以廣泛應(yīng)用于在需要非常清潔表面的各種底座上的負(fù)光刻膠去除過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)

在Si/sio2/Ti/Pt襯底中，采用雙層抗蝕劑法去除負(fù)光刻膠。制作工藝流程如圖1所示。

(a) 選擇2英寸的裸硅片作為基片。

(b) 所有氧化物晶片在沉積在磁控濺射設(shè)備的腔室中之前都在150℃下烘烤。

(c) 正光刻膠在鉑晶片上旋轉(zhuǎn)涂層，然后軟烘烤。

(d) 負(fù)光刻膠直接自旋涂在正光刻膠上。

(e) 晶片在煮沸的王水(HNO3∶HCI∶H2O = 1∶3∶2)中形成圖案。

(f) 在蝕刻過(guò)程中，底層和襯底沒(méi)有被頂部分開(kāi)，鉑襯底完全不受腐蝕。

結(jié)果和討論

不同的底層抗蝕劑對(duì)頂層抗蝕劑的影響：底層采用三種正光刻膠，分別為AZ50XT(粘度：3200mPas)、BP212(粘度為37mPas)和AZ703(粘度為14mPas)。在相同的自旋速度下，對(duì)不同的粘度得到了不同的厚度。表1顯示了三種4000r/min和2000r/min低速的BN308正光刻膠的厚度。

底層抗蝕劑厚度對(duì)剝離結(jié)果的影響：采用該雙層抗蝕劑法選擇AZ703作為底層抗蝕劑，底層抗蝕劑覆蓋面積的平均浮渣數(shù)（每平方米浮渣數(shù)）減少至1.69，與單層抗蝕劑法相比具有明顯的剝離效果（12.48）。然而，人渣的平均數(shù)量仍然更多，需要進(jìn)一步去除。

底層抗蝕劑邊緣收縮距離的測(cè)定：如圖所示。1c，底層抗蝕劑相對(duì)于頂層抗蝕劑的收縮距離為d。在d的區(qū)域內(nèi)，不能去除頂層抗蝕劑的浮渣。必須優(yōu)化d的大小，以最大化設(shè)計(jì)面積（d為最小的）。

結(jié)論

本文研究了一種新型的雙層抗膠方法，以改善負(fù)光刻膠后的去除效果。采用正光刻膠作為底層抗蝕劑，采用負(fù)光刻膠作為底層抗蝕劑。負(fù)光刻抗蝕劑BN308以其優(yōu)異的抗蝕刻特性作為掩模。我們研究了對(duì)其粘度和厚度的影響最底層可以抵抗浮渣的平均數(shù)量。結(jié)果表明，低粘度的正光刻膠有助于光致膠的去除。本信選擇AZ703為底層。在自涂過(guò)程中，當(dāng)速度達(dá)到3500r/min，厚度達(dá)到0.97μm時(shí)，平均浮渣數(shù)量隨著速度的增加而增加。為保證設(shè)計(jì)結(jié)果和圖案的完整性，底層抗蝕劑的厚度盡可能保持較薄。因此，我們選擇了3000r/min的自旋速度和1.10μm的厚度作為最佳參數(shù)。為了最小化頂層與基板接觸的面積，確保圖案的完整性，我們選擇了8μm作為底層與頂層的最佳收縮距離。該方法具有操作簡(jiǎn)單、成本低、節(jié)省時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。目前，這種雙層抗電阻方法已應(yīng)用于噴墨壓電打印技術(shù)，以減少鉑表面殘留的浮渣。它可以廣泛應(yīng)用于負(fù)光刻膠的去除過(guò)程，在需要非常清潔的表面。

　　審核編輯：湯梓紅