原创 抗蚀剂涂层基材制备

化学杂质和颗粒的清洗、水解吸的加热以及用增粘剂的处理都是抗蚀剂涂层基底制备的一部分。以下本文具体讲解这些措施。

清洁基板

对于清洁的基材，建议在大约100℃烘烤。120℃几分钟，用于通常吸附在暴露于空气湿度的表面上的水分子的解吸。为了使对氧化表面(天然或热氧化硅、石英、玻璃、大多数金属)的粘附力最大化，烘烤温度可以提高到140℃以上。在该过程中，通常存在于暴露于空气湿度中一段时间的氧化表面上的OH键被破坏，疏水特性以及抗蚀剂的润湿性和粘附力进一步增加。

根据相对湿度和基底材料的量，水膜可以在短时间后再次吸附到基底表面上。因此，应该进行后续的抗蚀剂涂覆烘烤后尽快，但不要在基底冷却到室温之前。

对于被有机杂质污染的基底，建议用丙酮进行两阶段基底清洗，以去除有机杂质，然后用异丙醇清洗，以去除被污染的丙酮，否则它会在衬底上形成条纹。同样，随后在去离子水中冲洗既不必要也不推荐。在强杂质(例如抗蚀剂残留物)或较大系列的基材的情况下，建议在丙酮和异丙醇的两个步骤之后进行，以最大限度地减少杂质的携带。

图1 一种有效的、节省溶剂的清洗颗粒和有机杂质的方法

粘合促进剂的使用

虽然基底清洁的目的是去除不属于基底的所有物质，但是粘合促进剂应该在优化的抗润湿性和粘合性方面改变基底表面本身。石英、玻璃或硅形式的二氧化硅与(天然)氧化物以及大多数贱金属在充分长时间暴露于大气湿度后，在其表面形成极性OH键。因此，所讨论的基质是亲水的(“亲水的”)，因此对非极性或低极性物质显示出差的亲和力光刻胶的极性树脂分子。

由于HMDS的缓慢蒸发，HMDS蒸汽在随后的长时间后渗透到抗蚀剂膜中并且可以在热活化时使它们部分交联在软烤的时候。这如果只能通过旋涂设备涂覆HMDS，则应考虑以下事项:在涂覆HMDS之前，通过在100-120℃下烘烤衬底，从衬底表面解吸水，随后通过在100-120℃下烘烤步骤进行热活化(HMDS与衬底表面的化学键合)，以及HMDS涂覆和抗蚀剂涂层的严格空间分离，以避免HMDS烟雾的交叉污染。

图2：在氨分裂下，HMDS与OH结合的表面结合

关于抗蚀剂粘附的特殊问题

在用氢氟酸蚀刻SiO2之后，抗蚀剂的粘附力很大程度上取决于氧化物是否被完全去除:如果是这样，氢钝化的Si表面表现出非常好的抗蚀性粘连一段时间。

不完全的氧化物蚀刻留下了具有非常差的抗蚀剂润湿性和粘附性的高度亲水的表面，这只能通过连续的、完全的氧化物蚀刻或在高温(约700℃)下烘烤来恢复。

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