光刻技術(shù)通過光刻膠將圖案成功轉(zhuǎn)移到硅片上,但是在相關(guān)制程結(jié)束后就需要完全除去光刻膠,那么這個時候去膠液就發(fā)揮了作用,那么去膠液都有哪些種類?去膠原理是什么?
濕法去膠液的種類有哪些? 常見的濕法去膠液分為四種類型:堿性去膠液,酸性去膠液,溶劑型去膠液,混合型去膠液。
堿性去膠液
光刻膠主要由有機聚合物組成,有大量的酯鍵、醚鍵等化合鍵,在堿性條件下,這些化學(xué)鍵可以被斷裂,導(dǎo)致光刻膠分子的分解。
當(dāng)光刻膠分子被分解或其分子量降低到一定程度時,其在堿性去膠液中的溶解性增加,從而被溶解并從晶圓上去除。
另一方面,光刻膠中含有某些酸性部分,如酸性光引發(fā)劑。
在堿性環(huán)境中,這些酸性部分會被中和,進一步破壞光刻膠的結(jié)構(gòu)。
堿性去膠常用化學(xué)品為KOH,NaOH,性能強勁,無膠不摧,無膠不破,快速,經(jīng)濟,但是有一個致命弱點:鈉離子,鉀離子是常見可動離子污染。
酸性去膠液
一般會使用濃硫酸或濃硫酸+雙氧水。 當(dāng)硫酸與過氧化氫結(jié)合使用時,會產(chǎn)生具有強氧化性的硫酸氫根(HSO??)和羥基自由基(OH·)。
這些氧化劑可以氧化光刻膠中的有機物質(zhì),使其轉(zhuǎn)化為更易溶于水的低分子量化合物。
此外,羥基自由基也可以引發(fā)光刻膠聚合物鏈的斷裂,從而降低其分子量。
酸性去膠液也有其致命弱點,就是對下層金屬也不友好,它能除膠,更能能除去很多種類的金屬,只可在某些特定領(lǐng)域使用。
溶劑型去膠液
去膠液的溶劑分子通過擴散作用滲透到光刻膠層中。這些溶劑分子通過物理吸附與光刻膠分子之間的相互作用開始進入光刻膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。
隨著時間的推移,溶劑分子會進一步與光刻膠分子相互作用,導(dǎo)致它們之間的化學(xué)鍵逐漸斷裂。
由于溶劑對光刻膠分子的溶解作用,光刻膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸被破壞,從而使其結(jié)構(gòu)疏松并最終完全去除。
缺點:速率慢,易揮發(fā)。
優(yōu)點:溫和,對晶圓無損傷。
混合型去膠液
整合了上述三種去膠液的優(yōu)勢,將其中某兩種結(jié)合而成。一般是堿性+表面活性劑居多。既彌補了溶劑型去膠液去膠速率慢的劣勢,又解決了堿性去膠液對底層金屬的傷害問題。
但是,他也有缺點,讓堿性溶液與溶劑很和諧地融合在一起,又是一個難題。如果處理不到,會出現(xiàn)分層的問題。
沒有缺點的去膠液是沒有的,只有取其優(yōu)點,規(guī)避其缺點,才是合格的去膠液。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:濕法去膠液的種類有哪些?
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