引言
本文描述了一种在金属基底上制备厚金属微结构的方法，这种精巧的微结构可作为样例应用于各种微分析技术的表征，例如X射线荧光（XRF）或X射线光电子能谱（XPS）。同时，这种图案化的样本也可作为阳极，用于呈现微型CT系统的X射线管的聚焦特性。然而，标准的剥离技术是为厚度至多为几百纳米的结构设计的，因此我们需要改进剥离技术，以使其能够用于制备空间分辨率为几微米的非常厚的金属层。【英思特】【】【半导体】【】【】【】
英思特在SU-8掩蔽层下使用了一薄层PMMA，以确保光致抗蚀剂能够正确剥离。我们通过热蒸发沉积厚铝层，以确定金属层厚度作为所需曝光线宽的函数的相关性，剥离过程在丙酮超声波浴中进行。通常，这种技术可用于在微米分辨率下蒸发沉积几微米厚的各种材料。这种方法不仅提高了制备效率，同时也降低了制备成本，为制备厚金属微结构提供了一种新的途径。【晶圆清洁设备】【RCA清洁设备】【马来西亚戈尼干炎装备】
实验与讨论
剥离技术是制备平面微结构的附加方法(材料不一定是金属)。它使用抗蚀剂的牺牲层，制备了所需的图案，该图案通常通过某种光刻技术曝光(图1)。我们通常使用两层抗蚀剂来获得合适的边缘形状。选择抗蚀剂组合，使得底部抗蚀剂层比顶部抗蚀剂层显影得更快。为了达到这种效果，可以使用不同分子量的相同类型的抗蚀剂或使用特殊的LOR(剥离抗蚀剂)作为底层。【兆生清洗】【】【湿法制程设备】【湿法设备制造厂家】【rca清洗设备】
图1：金属沉积后的剥离技术
英思特调整了典型的剥离技术，特别是因为非典型的衬底和所需的微结构(分辨率和厚度)。整个过程的工艺步骤如图2所示。
图2：用于厚金属显微结构制备的调整剥离工艺
本应用所需求的热性能和机械性能，令我们打造了一个特别的基底。它是一枚直径15毫米、厚度3毫米的铜质圆盘。为实现高分辨率和高质量微结构边缘，我们对衬底表面进行了金刚石研磨，以提供更佳的表面质量，其粗糙度仅为10纳米均方根。【】【兆生清洗设备】【湿法刻蚀设备】【】【晶圆清洗设备制造】【晶圆清洗设备制造厂家】【英思特】
然而，我们遇到了一个问题。PMMA薄层（200纳米）被用作底层以执行剥离，但它并不符合我们对工艺纯度的要求。另外，200℃的烘烤温度对铜表面也产生了不良影响。为了解决这个问题，我们决定尝试在热板上于130℃烘烤PMMA层10分钟（如图2a所示），然后直接在PMMA层上涂覆SU-8光致抗蚀剂（厚度为13-14微米）（如图2b所示）。【英思特半导体】【江苏英思特半导体科技有限公司】
在应用所需的金属铝方面，我们采用了热蒸发的工艺。这种工艺在基底表面进行了层沉积，通过几个步骤防止了样品过热和结构熔化。最后，我们将涂覆的样品放入丙酮浴中放置48小时，然后将其放入干净的丙酮超声波浴中，以清除可能附着在样品上的金属残留物。之后我们用氮气吹干样品。在铝沉积过程中，我们观察到铝厚度与暴露线宽的强烈相关性(图3)。
图3：两次沉积时间内铝层厚度随线宽的关系
英思特研究发现，对于低宽度的线，增加沉积时间对增加金属厚度没有太大帮助。然而，随着时间的推移，它将导致完全覆盖暴露的结构，从而不能正确地进行剥离。【兆生清洗设备】【湿法刻蚀设备】【晶圆清洗设备】【晶圆清洗设备制造】【晶圆清洗设备制造厂家】
结论
剥离技术，这一制备平面微结构的附加方法，其材料并不一定非得是金属。此技术犹如巧妙之师，利用抗蚀剂的牺牲层，精心炮制出我们所需的图案。这图案通常由某种光刻技术曝光，如同摄影师捕捉画面的镜头，只不过这剥离技术更为精妙。【rca清洗设备】【马兰戈尼干燥设备】【兆生清洗设备】【湿法刻蚀设备】【晶圆清洗设备】
为了获得更为理想的边缘形状，我们通常会使用两层抗蚀剂。而这两层抗蚀剂，更是各有千秋。底层抗蚀剂，其分子量小于表层抗蚀剂，因此更为显影迅速。此技术中的精妙之处在于，底层抗蚀剂和表层抗蚀剂同出一源，皆为同一种类型的抗蚀剂，只不过分子量各有不同。【KOH腐殖清洗机】【】【RCA清洁设备】
当然，也有另一种特殊的LOR（剥离抗蚀剂）作为底层抗蚀剂的例外。这些LOR抗蚀剂如同灵动的舞者，在底层的舞台上尽展风采，其表现手法之多样令人目不暇接。它们以其独特的分子结构，为我们的图案制作提供了更多的可能性。
剥离技术的运用，使得平面微结构的制备更为精巧和细致。每一道工序都如同艺术家的创作，精心雕琢，精益求精。虽然其原理和过程可能看似复杂，但正是这些微妙的处理步骤，使得我们的图案制作更为精确和完美。
江苏英思特半导体科技有限公司主要从事湿法制程设备，晶圆清洁设备，，KOH腐殖清洗机等设备的设计、生产和维护，联系人吴经理，联系电话18014374656（微信同号）