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possibile causa dell’eccessivo undercut

I risultati sul fotoresist sviluppato indicano la presenza di un eccessivo grado di undercut. Poiché il LOL non è fotosensibile, la quantità  di LOL dissolto dipende solamente dal prodotto tempo di sviluppo × velocità  di dissoluzione. Un eccessivo undercut può essere quindi causato da un eccessivo tempo di sviluppo o da un eccessiva velocità  di dissoluzione. Tenderei ad escludere la prima causa, perché i tempi di sviluppo che abbiamo usato (1-2 minuti) sono tipici quindi non eccessivi. Inoltre il tipo di developer usato (Microposit MF 321) è il meno concentrato (quindi il più lento ) della serie 300. Quindi la probabile causa dell'eccessivo undercut è la velocità  di dissoluzione del LOL.

I tempi e le temperature di soft-bake regolano la velocità  di dissoluzione del LOL. Il soft-bake di riferimento Shipley prevede 5' a 150 °C - 170 °C su hotplate, che porta a una velocità  di dissoluzione di 50-150 Å/s = 0.3 - 0.9 µm/min. In queste condizioni, e con tempi di sviluppo dell'ordine del minuto, ci si aspetta un undercut inferiore al µm. Noi invece abbiamo osservato un undercut dell'ordine di 10 µm, un ordine di grandezza maggiore.

Il nostro soft-bake viene fatto in forno a convezione, appoggiando il wafer su una piastra metallica (preriscaldata nel forno). Abbiamo stabilito che questa procedura è equivalente ad un soft-bake su hotplate, quindi abbiamo riscaldato il wafer per 5' a 150 °C. Questo è probabilmente l'errore. I "veri" hotplate fanno il vuoto fra il wafer e la piastra per avere un buon contatto termico, cosa che non si ha se il wafer è solamente appoggiato sulla piastra. Avremmo quindi dovuto seguire la ricetta per il forno a convezione "normale", che prevede un soft-bake di 30' (e non di 5') a 150C -170 °C. Occorre fare un nuovo tentativo.

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