光刻胶是一种耐蚀刻的薄膜材料。光刻胶在紫外光源辐射之后,溶解度会与未曝光时不同。硅基电路制备中,光刻胶以液态状态旋涂在样片上,而后烘干挥发去除溶剂成为光刻胶膜。光刻胶的主要作用,是将掩膜板图形转移到样片上旋涂的光刻胶上,以及用于做隔离层保护其他材料,例如刻蚀等。光刻胶的质量决定了加工的线宽,也就是制造精度。
在光学实验的曝光过程中,为了达到图形转移的目的,必须将光照辐射在光敏材料上。在光学曝光的过程中,将材料性质改变,在样片的表面产生辐照图形。这样,光刻板上的目标图案就被复制到了样片上。正性光刻胶在和显影液的反应中,受到光照辐射的部分溶解速度远远大于未受到光照辐射的部分。而负性光刻胶反之,在显影液中没有受到光照辐射的区域被溶解掉,受到光照辐射的部分被保留。正性光刻胶相对于负性光刻胶,优点是生成图形分辨率高,覆盖台阶能力较强,遗留残胶的情况较少等。相比后者,前者在实验中有着更广泛的应用。
具体的溅射工艺包括很多种类。各种类型的溅射工艺可以单独使用,也可以根据使用的条件和要求,结合使用。
磁控溅射是现代手段中比较先进的溅射方法,其淀积速率较高,工作气体压力较低,相比其他方法有着极大的优越性。如图《磁控溅射原理图》是磁控溅射原理图。溅射靶的表面上方的电场,和磁场方向相互垂直,这样可以将电子的轨迹限制在溅射靶的表面附近。从而,电子碰撞的效率和电离的效率都较高,不会去轰击阳极衬底。在实际的溅射仪设计中,溅射靶的后方会放置一个永久磁体线圈,这样就实现了从溅射靶表面穿出磁力线。最后,变成与电场方向垂直的方向返回靶材表面。图中带箭头的线条就是磁力线的方向。
一般的溅射淀积方法淀积速率低和工作气压高的缺点。在较低的气压下,溅射原子被散射的几率减小,从而减少了成膜的污染,提高了如射到衬底表面的原子的能量。所以磁控溅射方法比一般溅射方法的溅射速率高出一个数量级,而且成膜质量相对一般溅射方法也有着较大的改善。
剥离工艺有着非常明显的优势,其工艺过程简单方便,易于操作。并且,剥离工艺避免了干法刻蚀和湿法刻蚀中,腐蚀剂对样片的站污和损坏。当然,剥离工艺也存在其缺点。剥离工艺过程中存在的最大问题就是侧壁材料。由于材料淀积后,剥离过程不会把图形边缘的侧壁材料一同剥离掉,所以所得的图形容易存在边缘整齐的问题。另外,剥离工艺也存在着随着牺牲层的去除,离开样品表面的目标材料重新附着在样片上,以及由于牺牲层和溶剂反应不佳,导致的牺牲层难以剥离掉的情况。 2100433B