微纳加工 | 刻蚀篇
一旦通过光刻将抗蚀剂膜图案化,就使用化学工艺将该图案转移到下面的基板或膜中。这就是模式转移过程。也有例外,例如FIB光刻,其中直接蚀刻图案而不使用抗蚀剂,以及剥离工艺,其中使用图案化的抗蚀剂仅通过溶解抗蚀剂而不是蚀刻膜来提升覆盖膜.蚀刻工艺一般分为湿法化学蚀刻和等离子蚀刻。
湿法化学蚀刻
这个过程只需要液体化学品;因此,实施起来非常简单且成本低廉。例如,为了蚀刻铜膜,如印刷电路板制造中的常规操作,在铜膜上施加抗蚀剂并形成图案,然后使用过硫酸铵或氯化铁等化学物质选择性地蚀刻铜,只留下保护膜下的铜区域。然后用溶剂剥离抗蚀剂。
等离子蚀刻
等离子蚀刻也称为⼲法蚀刻,因为它是在气相中进行的,不使用液体。它有时被称为反应离子蚀刻(RIE),尽管正确的术语应该是离子辅助化学气相蚀刻。在等离子蚀刻系统中,基板被放置在等离子发生器阴极上的真空室中,并引入气体以产生反应。该系统的一个优点是可以将相当安全的气体送入腔室,这些气体在等离子体状态下会分解成高活性物质。这方面的一个例子是CF4。这种气体在正常条件下是相当惰性的,但在等离子体中它可以产生许多F原子(自由基),这些原子具有高反应性并自发攻击硅以产生SiF4。因为SiF4是一种气体,所以在这种等离子体反应中,硅很容易变成气体。此外,等离子体中的离子会像溅射一样轰击阴极。这个动作创造了一个额外的能量来源,可以加速平行于离子轨迹的蚀刻速率。因为离子垂直入射到阴极,这具有加速垂直于衬底的蚀刻速率的效果。这将产生具有最小底切和强烈各向异性的蚀刻轮廓。
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