基本介紹
- 中文名：放氣
- 外文名： outgassing
對曝光工藝的影響
曝光過程中光刻膠的放氣已經被證明多年，目前仍然在研究過程中，一般來說，曝光過程中聚合物保護基團和光酸產生劑的分解都會導致揮發性化合物的生成。因此在193nm浸沒式光刻工藝中，光刻膠脫氣有可能會在浸沒液中形成氣泡，影響曝光成像的質量。但是實驗並沒有在暴露於水中的光刻膠上發現氣泡，研究人員初步分析有可能是脫氣很少，或者脫氣的組分是水溶性的。儘管如此，為防止意外情況，浸沒式光刻中的光刻膠還是要選擇低放氣量的光刻膠有助於曝光過程中氣泡的產生。
對烘烤工藝的影響
光刻膠材料的放氣也會發生在烘烤步驟中，放氣的主要成分是溶劑，也包含一些易揮發的光刻膠組分，例如光致酸發生劑(PAG)等，這些成分會凝結在烘烤單元的頂部和排氣管道中，積累到一定程度會掉落在晶圓的表面，形成顆粒污染。這一問題在進行抗反射塗層烘烤時尤為明顯。因為抗反射塗層的烘烤溫度一般較高（200℃左右），產生的廢氣也較多。如圖所示是使用過的烘烤單元拆卸後的照片，照片中的白的粉末狀附著物就是來源於抗反射塗層烘烤時的放氣。這個問題的解決辦法是改進烘烤單元的排氣設計，使得烘烤時釋放的氣體及時排除。
圖2 使用過的烘烤單元拆卸後的照片對EUV光刻的影響
隨著EUV技術的發展，光刻膠的放氣問題在EUV光刻中顯得尤為突出。光刻膠的選取必須考慮到它在EUV曝光下的放氣量，只有達到規定要求的光刻膠才能被用於進一步的光刻實驗。只是因為EUV曝光系統和晶圓都是放置在真空腔的，曝光時光刻膠放出的氣體會導致光學系統的污染、降低掩模和光學系統的反射率。
EUV光刻機供應商從保護光刻機的角度提出了對EUV光刻膠放氣的限制。ASML建議在300mm晶圓曝光時，由光刻膠放氣導致的反射率下降應在2%以下。2006年ITRS規定，在EUV曝光時光刻膠的總放氣速率必須小於5x1013分子/(cms)。
光刻膠放出的氣體沉積在反射鏡上，有些沉積物是可以被清洗的，例如，C-H污染物；而有些沉積物是無法清洗的。實驗表明，Cl和Br的污染物是可以被清洗掉的；而S和I的污染物無法被完全清洗乾淨，因此，在EUV光刻膠中必須儘量避免使用含S和I的成分。
