氫倍半矽氧烷光阻劑- Hydrogen Silsesquioxane Resist

氫倍半矽氧烷光阻劑 保存期限與儲存

H-SiOx 氫倍半矽氧烷光阻劑 特點

• 高效能光阻劑：是一種非常有效的負性光阻劑和電子束光阻劑，適用於奈米光刻元件製造。
• 高解析度：能夠實現亞 10 奈米半節距的緻密圖案，甚至可實現 ≤10 奈米的圖案化。例如，H-SiOx 光阻劑已用於 ELS-BODEN 光刻系統，成功圖案化出小至 7 奈米的點陣和線。
• 廣泛的特徵範圍：能夠製作從奈米機電系統 (NEMS) 的 <7 奈米到微機電系統 (MEMS) 的 2.2 微米的廣泛特徵。
• 優異的線邊粗糙度。
• 良好的乾蝕刻抗性。
• 可摻雜性：允許摻入不同的末端官能團，以實現受控摻雜，進而配製定制的半導體光阻劑。
• 低介電常數特性：經足夠劑量曝光的 H-SiOx 會形成低介電常數 (low-κ) 的富矽氧化物。
• 抗化學腐蝕性：形成的富矽氧化物對氫氧化物基顯影劑（如四甲基氫氧化銨 (TMAH) 和含鹽顯影劑 (NaOH/NaCl)）具有抗去除性。
• 客製化服務：AQM 提供訂製的光阻劑配方、顯影劑或修改倍半矽氧烷的服務。AQM 目前正在開發自己的顯影劑系列，包括 Salty Developer (NaOH/NaCl) 和不同濃度的 TMAH。
• 品質保證：AQM 的品質控制流程、包裝和儲存確保 H-SiOx 具有長效的保存期限，並能隨時間推移保持其對比性能。
• 持續改進：AQM 不斷合成、測試和改進其 H-SiOx 產品，以滿足並超越客戶的期望。

H-SiOx 氫倍半矽氧烷光阻劑 應用

• 半導體製程：
◦ 奈米光刻元件製造。
◦ 可用於電子束 (EB)、極紫外 (EUV) 和奈米壓印光刻系統。
◦ 作為掩膜製造的光阻劑 (Photoresist for mask making)。
◦ 作為蝕刻掩膜 (Mask for etching)，用於蝕刻矽 (Si)、二氧化矽 (SiO2)、氮化矽 (Si3N4) 或金屬。
◦ 作為旋塗介電層 (spin-on dielectric)。
• 微機電系統 (MEMS) 和奈米機電系統 (NEMS)：能夠製造小至 <7 奈米（NEMS）到大至 2.2 微米（MEMS）的特徵。
• 矽基光子學 (Silicon-based photonics)：包括波導元件 (waveguide components)、光柵耦合器 (grating couplers) 和光子晶體 (photonic crystals)。
• 奈米壓印模具的生成 (Generation of stamps with nanopatterns)。

• 溶劑選擇與純度：
◦ H-SiOx 固體可溶於多數常見的有機溶劑，包括乙酸正丁酯 (n-butyl acetate)、甲基異丁基酮 (MIBK)、甲苯 (toluene)、茴香醚 (anisole)、己烷 (hexanes)、2-丙醇 (2-propanol) 和二甲苯 (xylenes)。
◦ 為了達到最佳效果，建議使用新鮮開封的 HPLC 級乙酸正丁酯 (≥99.7%) 或 MIBK (≥99.5%) 來製作溶液。
◦ AQM 的研究表明，將 H-SiOx 溶解於儲存在高密度聚乙烯 (HDPE) 容器中的乙酸正丁酯中，可以延長溶液的保存期限。
• 溶液濃度：
◦ H-SiOx 固體可單獨購買，或以包含固體及 HPLC 級溶劑的套件形式購買。
◦ H-SiOx 溶液可製成標準的 1%、2%、4%、6% 或定制的重量百分比 (w/w) 濃度。在乙酸正丁酯中常見的濃度有 1%、2%、3%、4%、5%、6%、10%、14%、16%、20% (w/w)，而在 MIBK 中則有 1%、2%、4%、6%、10%、16%、20% (w/w)。
• 製備精確度：為了確保塗層厚度的一致性，溶液應使用高精度測量儀器進行配製，且不建議使用玻璃器皿。
• 過濾：若有特定要求，在 MIBK 中製備的 H-SiOx 溶液可能需要透過 0.1 µm PTFE 濾器進行過濾。

• 基板類型：旋塗曲線的建立通常使用 10 x 10 毫米的 P 型矽晶圓。
• 預處理：當使用 MIBK 溶液時，晶圓會先經過新鮮的食人魚溶液 (piranha cleaned) 清洗，然後在 180 °C 下預烘烤超過 3 分鐘。

• 設備：不同的溶劑可能搭配不同的旋塗機，例如乙酸正丁酯溶液使用 Laurell Model WS-400B-6NPP 旋塗機，MIBK 溶液則使用 Brewer 200X 旋塗機。
• 溶液滴加量：通常在晶圓中心滴加 1-2 滴 H-SiOx 溶液。
• 旋塗時間：總旋塗時間為 60 秒。
• 加速時間：從靜止到目標旋塗速度的加速時間通常設定為 1 秒。
• 旋塗速度與薄膜厚度：旋塗速度是控制薄膜厚度的關鍵參數。H-SiOx 能夠形成從 5 奈米到 2 微米的薄而均勻的薄膜。具體的旋塗速度與薄膜厚度之間的關係，可參考產品數據表中的詳細旋塗曲線圖。

• 旋塗後烘烤 (Post-apply Bake)：在使用 MIBK 溶液的情況下，在測量薄膜厚度之前，會進行 80 °C、3 分鐘的旋塗後烘烤。

• 測量儀器：薄膜厚度通常使用 Filmetrics F50-UV 儀器進行測量。

• 適用光刻系統：
◦ H-SiOx 是一種非常有效的負性光阻劑和電子束光阻劑，用於奈米光刻元件製造。
◦ 它可用於電子束 (EB)、極紫外 (EUV) 和奈米壓印光刻系統。
• 高解析度能力：
◦ H-SiOx 能夠實現亞 10 奈米半節距 (sub-10 nm half-pitch) 的緻密圖案。
◦ 它具有高解析度，能夠實現 ≤10 奈米的圖案化。
◦ 在使用 ELS-BODEN 光刻系統時，H-SiOx 光阻劑已成功圖案化出小至 7 奈米的點陣和線。
◦ H-SiOx 是一種多功能的阻劑，能夠實現從奈米機電系統 (NEMS) 的 <7 奈米到微機電系統 (MEMS) 的 2.2 微米的廣泛特徵範圍。
• 薄膜特性與品質：
◦ 能夠形成從 5 奈米到 2 微米的薄而均勻的薄膜。 ◦ 具有優異的線邊粗糙度。
◦ 展現出良好的乾蝕刻抗性。
◦ 其品質控制過程、包裝和儲存確保 H-SiOx 具有長的保存期限，並能隨時間推移保持其對比性能。
• 電子束曝光範例：
◦ 一個約 80 奈米厚的 H-SiOx 層上的 AQM 標誌（約 13.5 微米寬），在 RAITH150 Two 設備上以 30 kV 電壓和 15 微米孔徑曝光，曝光劑量為 400 µC/cm²。
◦ 對於約 100 奈米厚的 H-SiOx 層，若要形成小於 100 奈米的線，需要更高的劑量 (>500 µC/cm²)。
◦ 對於約 80 奈米厚的 H-SiOx 層，若要形成小於 100 奈米的線，需要更高的劑量 (>400 µC/cm²)。這些曝光後的薄膜通常會使用 MF-319 顯影劑顯影 90 秒，然後用去離子水沖洗 60 秒。
總體而言，H-SiOx 在不同的光刻系統中展現出製造極小且精確結構的強大能力，特別是在奈米光刻領域表現卓越。

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