Ajuste de la adhesión fotorresistente con HMDS: inmersión profunda en la fotolitografía

En los campos de la fabricación de semiconductores y la microfabricación, la fotolitografía es una técnica esencial que crea patrones intrincados en las superficies de los sustratos. El proceso de creación de patrones se utiliza con frecuencia en electrónica, microfluidos y sensores, y crea una capa protectora frente a procesos de fabricación adicionales y al desgaste mecánico durante su aplicación final. Para crear estos patrones, se aplican una máscara y una capa fotorresistente al sustrato y se exponen a la luz. Tras la exposición, la fotorresistencia se revela mediante una solución química, y las secciones no expuestas de la fotorresistencia se disuelven, dando lugar al patrón deseado.

Los fotorresistentes son esenciales en fotolitografía, ya que permiten un control preciso de los objetos que se revelan. No sólo protegen las zonas del sustrato que no deben exponerse a la luz, sino que también ayudan a crear el patrón en la superficie del sustrato. Sin embargo, los fotorresistentes deben ir acompañados de una adhesión adecuada para adherirse a los sustratos y crear patrones precisos. En algunas circunstancias, adhesión fotorresistente puede necesitar mejoras debido a factores como los métodos de limpieza, las variaciones de temperatura y la calidad del fotorresistente. Esto puede llevarse a cabo modificando los pasos de horneado durante la fabricación, mientras que otra opción es utilizar un promotor de adherencia. Ahora que ya conocemos la fotolitografía, los fotorresistentes y la adhesión, explicamos cómo se puede mejorar la adhesión de los fotorresistentes con un compuesto químico conocido como hexametildisilazano (HMDS).

¿Cómo puede el HMDS favorecer la adherencia de la fotorresina?

El HMDS tiene varios usos científicos, pero sus funciones principales son como disolvente en síntesis orgánica y como promotor de la adherencia en fotolitografía. Es un compuesto químico crucial para muchos procesos, ya que ayuda a proteger diversos materiales y mejora la adherencia de los fotorresistentes. ¿Pero cómo? Veámoslo.

El uso de HMDS para mejorar la adherencia de los fotorresistentes es un proceso químico de dos partes que incluye la deshidratación y una reacción de HMDS. La superficie de una oblea de silicio es hidrófila, ya que retiene una capa de agua en su fase de producción debido a la humedad ambiental. Sin embargo, un fotorresistente no puede adherirse a una superficie de silicio hidratada, por lo que debe realizarse un proceso de deshidratación en la superficie antes de que se produzca la adhesión. 

El proceso requerido se conoce como horneado de deshidratación, durante el cual se elimina la capa de agua de la superficie de la oblea. Pero, como el estado natural de la superficie de una oblea de silicio sigue siendo hidrófilo, se necesita HMDS. Para llevar a cabo la reacción HMDS, la oblea se coloca en una cámara de alto vacío llena de vapor HMDS y nitrógeno como gas portador. La reacción química que se produce implica la unión del HMDS con las moléculas de OH y los tres grupos metilo (Si(CH3)3) de la superficie de la oblea, lo que da lugar a una capa hidrófoba que aumenta la adherencia a un fotorresistente y reduce el riesgo de que absorba agua.

Platypus Technologies y la fotolitografía

Platypus Technologies está formada por científicos dedicados al avance de las soluciones de la ciencia de superficies. Nos centramos principalmente en sensores biológicos, cultivos celulares, electroquímica, recubrimientos metálicos y nanotecnología, y la fotolitografía es solo uno de los servicios que ofrecemos.

Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para obtener más información sobre la adhesión HMDS o fotolitografía en general.

Referencias y lecturas complementarias

1. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=21442