Взлет (микротехнология) - Lift-off (microtechnology)

В отрыв процесс в технология микроструктурирования представляет собой метод создания структур (рисунка) целевого материала на поверхности подложки (например, вафля ) с использованием жертвенного материала (например, фоторезист Это аддитивная техника в отличие от более традиционных методов вычитания, таких как травление.Масштаб конструкций может варьироваться от наноразмер до сантиметровой шкалы или более, но обычно микрометрические размеры.

Процесс

Этапы процесса снятия: I. Подготовка основания
II. Нанесение жертвенного трафаретного слоя
III. Рисование жертвенного слоя (например, травление), создание обратного узора
IV. Нанесение целевого материала
V. Промывание жертвенного слоя вместе с целевым материалом на его поверхности.
VI. Слои финального узора:
1) Подложка
2) Жертвенный слой
3) Целевой материал

Сначала создается инверсный узор в жертвенном слое трафарета (например. фоторезист ), нанесенный на поверхность подложки. Это делается путем вытравливания отверстий в слое, чтобы целевой материал мог достичь поверхности подложки в тех областях, где должен быть создан окончательный узор. Материал мишени наносится по всей площади пластины, достигая поверхности подложки в протравленных областях и оставаясь на верхней части временного слоя в тех областях, где он ранее не травился. Когда жертвенный слой смывается (фоторезист в растворитель ) верхний материал снимается и смывается вместе с жертвенным слоем ниже. После отрыва материал мишени остается только в тех областях, где он непосредственно контактировал с подложкой.

  • Подложка подготовлена
  • Наносится жертвенный слой и создается обратный узор (напр. фоторезист выставляется и развивается. В зависимости от резиста могут использоваться различные методы, такие как Литография в крайнем ультрафиолете - EUVL или Электронно-лучевая литография - EBL. Фоторезист удаляется в тех областях, где должен располагаться целевой материал, создавая обратный узор.)
  • Материал мишени (обычно тонкий металлический слой) наносится (на всю поверхность пластины). Этот слой покрывает оставшийся резист, а также части пластины, которые были очищены от резиста на предыдущем этапе проявления.
  • Остальной жертвенный материал (например, фоторезист) вымывается вместе с частями целевого материала, покрывающего его, остается только тот материал, который был в «отверстиях», имеющих прямой контакт с нижележащим слоем (подложка / пластина).

Преимущества

Отрыв применяется в тех случаях, когда прямое травление конструкционного материала может оказать нежелательное воздействие на нижний слой. Отрыв - это дешевая альтернатива травлению в контексте исследования, которая позволяет сократить время восстановления. Наконец, снятие материала - это вариант, если нет доступа к травильному инструменту с соответствующими газами.

Недостатки

Есть 3 основные проблемы с отрывом:

Удержание
Это самая большая проблема для процессов отрыва. Если возникнет такая проблема, на пластине останутся нежелательные части металлического слоя. Это может быть вызвано разными ситуациями. Резист ниже частей, которые должны были быть сняты, не мог раствориться должным образом. Кроме того, возможно, что металл настолько хорошо приклеился к частям, которые должны остаться, что препятствует отрыву.
Уши
Когда металл нанесен, и он покрывает боковины резиста, могут образоваться «ушки». Они сделаны из металла вдоль боковой стенки, которая будет выступать вверх от поверхности. Также возможно, что эти ушки упадут на поверхность, что приведет к нежелательной форме на подложке.

Если ушки остаются на поверхности, остается риск того, что эти ушки пройдут через разные слои, расположенные поверх пластины, и могут вызвать нежелательные соединения.

Переотложение
Во время процесса отрыва частицы металла могут снова прикрепиться к поверхности в произвольном месте. Эти частицы очень сложно удалить после высыхания пластины.

Использовать

Процесс отрыва используется в основном для создания металлических соединений.
Существует несколько типов процессов отрыва, и то, что может быть достигнуто, сильно зависит от фактического используемого процесса. Были использованы очень тонкие структуры с использованием EBL, например. Процесс снятия также может включать несколько слоев резиста разных типов. Это может быть использовано, например, для создания форм, которые предотвратят покрытие боковых стенок резиста на стадии осаждения металла.

внешняя ссылка