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lift-off工藝中“毛刺”的產(chǎn)生和改善措施

點(diǎn)擊量:1367 日期:2023-07-25 編輯:硅時(shí)代

在材料、微電子等研究課題中,制作高品質(zhì)的電極是準(zhǔn)確反映材料或者器件本身性能的前提條件,為此我們需要制作一個(gè)高品質(zhì)的電極。在此,光刻中剝離(lift-off)工藝是我們制作電極的基礎(chǔ)手段。

剝離工藝(lift-off),在襯底上用光刻工藝獲得圖案化的光刻膠結(jié)構(gòu)或者金屬等掩膜(shadow mask),利用鍍膜工藝在掩膜上鍍上目標(biāo)涂層,再利用去膠液(又稱(chēng)剝離液)溶解光刻膠或者機(jī)械去除金屬硬掩膜的方式獲得與圖案一致的目標(biāo)圖形結(jié)構(gòu),我們稱(chēng)之為剝離工藝。與其他圖形轉(zhuǎn)移手段相比,lift-off工藝更加簡(jiǎn)單易行。但是我們?cè)谧龉に嚬こ讨邢氡囟加龅竭^(guò)毛刺現(xiàn)象。

如果在沉積過(guò)程中,光刻膠側(cè)壁已被金屬薄膜覆蓋,則剝離只能發(fā)生在有限的區(qū)域內(nèi)有效,此時(shí)剝離介質(zhì)設(shè)法穿透金屬膜(或者其他介質(zhì)膜)。因此,在lift-off后,類(lèi)似毛刺狀結(jié)構(gòu)保持在襯底上,如下圖1所示。

圖1 lift-off工藝時(shí)毛刺現(xiàn)象的產(chǎn)生

在這種情況下,以下方法可能會(huì)有所幫助: 

· 熱蒸發(fā)相比于濺射在沉積上更具有方向性,從而在光刻膠的側(cè)壁上沒(méi)有被沉積上薄膜;

· 在需要使用正膠的情況下,結(jié)合直接蒸發(fā),保持光刻膠側(cè)壁的陡直有利于消除毛刺現(xiàn)象;

· 在使用圖形反轉(zhuǎn)或負(fù)膠的情況下,通過(guò)工藝參數(shù)優(yōu)化獲得明顯的底切(undercut)形態(tài)有助于消除毛刺;

· 如果光刻膠的特性不是交聯(lián)型的,則必須注意在鍍膜的過(guò)程中不發(fā)生受熱軟化變形,導(dǎo)致毛刺的產(chǎn)生;

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