CN114709131B - 一种半导体金属剥离工艺中的角度控制方法 - Google Patents

一种半导体金属剥离工艺中的角度控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半导体金属剥离工艺中的角度控制方法,涉及半导体技术领域,方法包括:在基片表面沉积二氧化硅;在二氧化硅表面涂布正性光刻胶;在正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;采用湿法刻蚀对二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;向所得器件表面沉积金属层;剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。本发明采取二氧化硅取代LOR光刻胶,配合特定的刻蚀方法,在大幅度降低生产成本的同时,减少投影沉积副作用,最终可形成沉积金属侧面角度超30°的高质量产品。

Description

一种半导体金属剥离工艺中的角度控制方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,具体涉及一种半导体金属剥离工艺中的角度控制方法。
背景技术
半导体制造业中传统的光刻工艺大体步骤为:首先进行成膜,然后将涂布在基板上的光刻胶进行图形化曝光,显影除去曝光的光刻胶,接着进行刻蚀,最后将剩余光刻胶剥离,留在基板上的就是需要的成膜图形。传统的Lift-Off工艺大体步骤为:首先将涂布在基板上的光刻胶进行图形化曝光,显影除去曝光的光刻胶,然后进行成膜,最后将剩余光刻胶和上面的成膜一起剥离,剩余在基板上的就是需要的成膜图形。在当下半导体制造业中,尤其是MEMS(MEMS, Micro-Electro-Mechanical System,微电子机械***)传感器制造工艺中,Lift off(金属剥离)工艺变得越来越流行,其主要原因包括,Lift-Off工艺在理论上可以省掉刻蚀步骤,降低成本,而且可以利用Lift off 工艺实现一些特殊图形结构的搭建,如悬臂梁,空腔等结构。Lift off(金属剥离)工艺指基片经过涂覆光致抗蚀剂、曝光、显影后,以具有一定图形的光致抗蚀剂膜为掩模,带胶蒸镀,溅镀等所需的金属,然后在去除光致抗蚀剂的同时,把胶膜上的金属一起剥离干净,在基片上只剩下原刻出图形的金属。
在目前的Lift off(金属剥离)工艺中,采用Lift off工艺专用的光刻胶LOR 光刻胶来专门制造内缩(undercut),用来避免金属完全紧贴光刻胶沉积,造成后续Lift off工艺清洗光刻胶时,金属贴合光刻胶区域撕裂,顺势拔起需要保留部分的沉积金属。但是由于内缩,势必造成投影沉积的缺陷,而出现区金属拖尾效果,那这个拖尾越短越好,即侧面金属边界角度越接近90°越好。传统工艺遇到的问题是,由于需要保留部分的沉积金属厚度薄,则LOR相应需要比较薄,越薄的LOR光刻胶所需工艺难度增加,并且市场价格呈倍数增加,如可用于LOR 300nm厚度的光刻胶价格约为每升15000元人民币,用于LOR 200nm厚度的光刻胶就是每升32000元人民币。除此价格问题,还存在比较严重的技术壁垒,LOR是使用有机洗剂进行湿法刻蚀工艺,使其内缩,有机洗剂对正光刻胶也稍有侵蚀,就会导致开口处有明显喇叭口形态,从而放大投射沉积的副作用,使得金属沉积拖尾严重,角度常常会小于10°。难以复合生产应用需求。
发明内容
本发明是一种用于半导体滤波器Lift off 工艺时,当对图形角度有特别要求,需要特别控制时的加工方法。
为解决上述问题,本发明通过低成本物质取代高价LOR光刻胶,并改良内缩步骤采用的有机溶剂配方,提供了一种容易操作、成本低、缺陷小的半导体Lift off工艺中的角度控制方法,具体方案如下:
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法,包括以下步骤:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
优选地,S1所述二氧化硅沉积,温度为250-330℃,并通入Ar(氩气),流量为800-1000sccm,工作压强0.2-0.3Pa;
优选地,S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
优选地,上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
优选地,S1所述二氧化硅沉积厚度为60-300nm。
优选地,S2所述正性光刻胶涂布厚度为0.7-5μm。
优选地,S3还包括,曝光后100℃加热30s。
优选地,S3所述曝光,紫外光曝光时间为30s-60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
优选地,S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
优选地,S4还包括,显影后130℃加热30s。
优选地,所述显影液可选用市面上销售的正性光刻胶显影液即可。进一步优选地,显影液可选择包括四甲基氢氧化铵、氢氧化钠中的一种或二种组分的正性光刻胶显影液。
优选地,S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
优选地,S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为(10-12):1。
优选地,S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置30-60min,超声2-5min,重复以上静置、超声步骤3-8次;去离子水洗涤后干燥(氮气吹干或甩干)。
优选地,S6所述沉积的金属包括半导体中常用的金属,包括Ti、Ni、Ag等。
优选地,S6所得沉积金属层,厚度为100-300nm,优选110nm。
优选地,S1所得二氧化硅层厚度大于S6所得沉积金属层厚度。
优选地,设二氧化硅层厚度为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
,S6所得沉积金属层厚度为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
,则
Figure DEST_PATH_IMAGE003
优选地,设正性光刻胶层厚度为
Figure DEST_PATH_IMAGE004
,沉积金属层厚度为
Figure 831249DEST_PATH_IMAGE002
,则
Figure DEST_PATH_IMAGE005
优选地,S7所述剥离,可采用目前实验室常用的任何剥离方法。
优选地,S7所述剥离,可采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
优选地,正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为25-35%vol的氢氟酸。
有益效果
本发明的有益效果在于:
本发明尤其适用于当对图形角度有特别要求,需要特别控制时的加工方法。本发明采取二氧化硅取代LOR光刻胶,二氧化硅沉积薄厚可控,最薄可至60nm,因此如本产品要求,可沉积60-300nm的二氧化硅层,相比于同等厚度的LOR光刻胶,首先成本极大幅度地得到降低,并且,在后续试验中,我们发现,采用二氧化硅替代LOR光刻胶,采用湿法刻蚀时的图形缺陷或异常问题得到了有效改善。另外,本发明采用二氧化硅代替LOR光刻胶,配合采用低浓度(10-12:1体积比)氢氟酸进行湿法腐蚀工艺取代原有机清洗剂,制造二氧化硅内缩(undercut),由于低浓度氢氟酸与上部分正光刻胶不产生任何反应,因此不会出现喇叭口形态,减少投影沉积副作用,最终可形成金属侧面角度超30°(本发明可达到33°-51°)。
附图说明
图1是本发明实施例9所得产品金属侧面角度电镜图;
图2是Liff off金属剥离工艺结构示意图;
图3是采用传统Liff off金属剥离工艺所得产品电镜图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
除非特别指出,以下实施例和对比例为平行试验,采用同样的处理步骤和参数。
实施例1
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为250℃,并通入Ar(氩气),流量为800sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为12:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,取出,重复以上浸没、取出步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
S1所述二氧化硅沉积厚度为200nm。
S2所述正性光刻胶涂布厚度为1.7μm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
实施例2
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为330℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.3Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,取出,重复以上浸没、取出步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
S1所述二氧化硅沉积厚度为130nm。
S2所述正性光刻胶涂布厚度为1.4μm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
实施例3
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,取出,重复以上浸没、取出步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
S1所述二氧化硅沉积厚度为130nm。
S2所述正性光刻胶涂布厚度为1.4μm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
实施例4
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,超声3min,重复以上静置、超声步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
S1所述二氧化硅沉积厚度为130nm。
S2所述正性光刻胶涂布厚度为1.4μm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
实施例5
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,超声3min,重复以上静置、超声步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
S1所述二氧化硅沉积厚度为130nm。
设正性光刻胶层厚度为
Figure DEST_PATH_IMAGE006
,沉积金属层厚度为
Figure DEST_PATH_IMAGE007
,则
Figure DEST_PATH_IMAGE008
,本实施例取
Figure DEST_PATH_IMAGE009
Figure 873024DEST_PATH_IMAGE006
为1540nm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
实施例6
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,超声3min,重复以上静置、超声步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
S1所述二氧化硅沉积厚度为130nm。
设正性光刻胶层厚度为
Figure DEST_PATH_IMAGE010
,沉积金属层厚度为
Figure DEST_PATH_IMAGE011
,则
Figure DEST_PATH_IMAGE012
,本实施例取
Figure DEST_PATH_IMAGE013
Figure 275930DEST_PATH_IMAGE010
为1650nm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
实施例7
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,超声3min,重复以上静置、超声步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
S2所述正性光刻胶涂布厚度为1.4μm。
设二氧化硅层厚度为
Figure DEST_PATH_IMAGE014
,S6所得沉积金属层厚度为
Figure 139981DEST_PATH_IMAGE011
,则
Figure DEST_PATH_IMAGE015
,本实施 例取
Figure DEST_PATH_IMAGE016
Figure 875724DEST_PATH_IMAGE014
为143nm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
实施例8
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,超声3min,重复以上静置、超声步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
S2所述正性光刻胶涂布厚度为1.4μm。
设二氧化硅层厚度为
Figure 167028DEST_PATH_IMAGE014
,S6所得沉积金属层厚度为
Figure 168482DEST_PATH_IMAGE011
,则
Figure 462323DEST_PATH_IMAGE015
,本实施 例取
Figure DEST_PATH_IMAGE017
Figure 459098DEST_PATH_IMAGE014
为187nm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
实施例9
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,超声3min,重复以上静置、超声步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
设二氧化硅层厚度为
Figure 921303DEST_PATH_IMAGE001
,S6所得沉积金属层厚度为
Figure DEST_PATH_IMAGE018
,则
Figure DEST_PATH_IMAGE019
,本实施 例取
Figure DEST_PATH_IMAGE020
Figure 472370DEST_PATH_IMAGE001
为143nm。
设正性光刻胶层厚度为
Figure 802857DEST_PATH_IMAGE006
,沉积金属层厚度为
Figure 60663DEST_PATH_IMAGE007
,则
Figure DEST_PATH_IMAGE021
,本实施例取
Figure DEST_PATH_IMAGE022
Figure 785780DEST_PATH_IMAGE006
为1540nm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
实施例10
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,超声3min,重复以上静置、超声步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
设二氧化硅层厚度为
Figure 886460DEST_PATH_IMAGE014
,S6所得沉积金属层厚度为
Figure 630425DEST_PATH_IMAGE011
,则
Figure 867372DEST_PATH_IMAGE015
,本实施 例取
Figure 936959DEST_PATH_IMAGE017
Figure 134722DEST_PATH_IMAGE014
为187nm。
设正性光刻胶层厚度为
Figure 807012DEST_PATH_IMAGE010
,沉积金属层厚度为
Figure 39410DEST_PATH_IMAGE011
,则
Figure 905997DEST_PATH_IMAGE012
,本实施例取
Figure DEST_PATH_IMAGE023
Figure 59898DEST_PATH_IMAGE010
为1540nm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
实施例11
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,超声3min,重复以上静置、超声步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
设二氧化硅层厚度为
Figure 801458DEST_PATH_IMAGE014
,S6所得沉积金属层厚度为
Figure 622783DEST_PATH_IMAGE011
,则
Figure 299752DEST_PATH_IMAGE015
,本实施 例取
Figure DEST_PATH_IMAGE024
Figure 65583DEST_PATH_IMAGE014
为143nm。
设正性光刻胶层厚度为
Figure 220621DEST_PATH_IMAGE010
,沉积金属层厚度为
Figure 286666DEST_PATH_IMAGE011
,则
Figure 134536DEST_PATH_IMAGE012
,本实施例取
Figure DEST_PATH_IMAGE025
Figure 620619DEST_PATH_IMAGE010
为1650nm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
实施例12
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,超声3min,重复以上静置、超声步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
设二氧化硅层厚度为
Figure 579348DEST_PATH_IMAGE014
,S6所得沉积金属层厚度为
Figure 234320DEST_PATH_IMAGE011
,则
Figure 253091DEST_PATH_IMAGE015
,本实施 例取
Figure 259094DEST_PATH_IMAGE017
Figure 21513DEST_PATH_IMAGE014
为187nm。
设正性光刻胶层厚度为
Figure 671937DEST_PATH_IMAGE010
,沉积金属层厚度为
Figure 720665DEST_PATH_IMAGE011
,则
Figure 89329DEST_PATH_IMAGE012
,本实施例取
Figure 750380DEST_PATH_IMAGE025
Figure 786469DEST_PATH_IMAGE010
为1650nm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
对比例1
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1.2。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,超声3min,重复以上静置、超声步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
设二氧化硅层厚度为
Figure 615885DEST_PATH_IMAGE001
,S6所得沉积金属层厚度为
Figure 862058DEST_PATH_IMAGE018
,则
Figure 700701DEST_PATH_IMAGE019
,本实施 例取
Figure DEST_PATH_IMAGE026
Figure 919193DEST_PATH_IMAGE001
为187nm。
设正性光刻胶层厚度为
Figure 450669DEST_PATH_IMAGE006
,沉积金属层厚度为
Figure 652980DEST_PATH_IMAGE007
,则
Figure 560893DEST_PATH_IMAGE021
,本实施例取
Figure DEST_PATH_IMAGE027
Figure 398006DEST_PATH_IMAGE006
为1650nm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
对比例2
一种半导体Lift off工艺中的角度控制方法:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层。
S1所述二氧化硅沉积,温度为300℃,并通入Ar(氩气),流量为1000sccm,工作压强0.2Pa;
S1所述二氧化硅沉积后,进行程序加热处理。
上述程序加热处理包括:300℃10s后550℃10s后400℃10s。
S3还包括,曝光后100℃加热30s。
S3所述曝光,紫外光曝光时间为60s,所述紫外光波长为300-400nm,功率为12-17mW/cm2
S4所述显影,显影液包括0.8%wt氢氧化钠溶液。
S4所述显影,包括采用旋覆浸没的方式在显影液中进行显影:向所述正性光刻胶表面喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止90s,使所述正性光刻胶可溶解区域的正性光刻胶溶解;持续喷洒显影液并同时以50rpm/min的速度旋转器件,持续30s;继续喷洒过量显影液,使显影液布满整个正性光刻胶的表面,静止60s,以100rpm/min的速度旋转器件,使溶解有正性光刻胶的显影液和多余的显影液被甩出;向所述正性光刻胶喷洒去离子水,以100rpm/min的速度旋转器件甩干,重复喷洒去离子水并甩干操作2次,对器件进行清洗。
S4还包括,显影后130℃加热30s。
所述显影液选用市面上销售的或已经公开的其他正性光刻胶显影液替代均可,显影方法也可随之调整,鉴于本发明所保护的核心为整体发明思路及对金属沉积效果的改进,任何可用显影液及显影方法均在本发明思路范围之内。
S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液。
S5所述氢氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为13:1。
S5所述刻蚀,包括:将所得器件浸没在氢氟酸溶液中,静置40min,超声3min,重复以上静置、超声步骤5次;去离子水洗涤后干燥(甩干)。
S6所述沉积的金属包括Ag。
S6所得沉积金属层,厚度为110nm。
设二氧化硅层厚度为
Figure 834803DEST_PATH_IMAGE014
,S6所得沉积金属层厚度为
Figure 665356DEST_PATH_IMAGE011
,则
Figure 236015DEST_PATH_IMAGE015
,本实施 例取
Figure 570044DEST_PATH_IMAGE017
Figure 443322DEST_PATH_IMAGE014
为187nm。
设正性光刻胶层厚度为
Figure 620225DEST_PATH_IMAGE010
,沉积金属层厚度为
Figure 604362DEST_PATH_IMAGE011
,则
Figure 183111DEST_PATH_IMAGE012
,本实施例取
Figure 961711DEST_PATH_IMAGE025
Figure 127375DEST_PATH_IMAGE010
为1650nm。
S7所述剥离,采用沉积金属层单独剥离的方法:采用粘附力强的粘胶粘附在正性光刻胶层表面的金属层表面,撕拉该粘胶剥离正性光刻胶层表面的金属层,残留的正性光刻胶层和二氧化硅层另行剥离。
正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离方法可采用剥离液超声辅助剥离,所述剥离液中包括体积百分比为30%vol的氢氟酸。
以上实施例、对比例所得金属侧面角度为各自5组平行实验角度取平均值,效果如下:二氧化硅内缩效果好,光刻胶均没有出现喇叭口形态,投影沉积副作用小,(示例见图3,为实施例9制备的金属层侧面角电镜照片其一)最终可形成金属侧面角度超30°(实施例1-10,金属侧面角依次为30°、31°、31°、33°、34°、33°、33°、33°、37°、42°、44°、39°),实施例3-12所得金属层图案准确,边缘清晰,其他膜层无残留。实施例1-3虽然金属侧面角度超30°,但所得图案偶见缺陷及边缘不光滑等。对比例1金属侧面角为19°(5组平行实验共取15组数据的平均值,每个样本测量3处),所得图案全部具缺陷及边缘不光滑等。对比例2所得图案全部具缺陷及边缘不光滑等,同样地,5组平行实验共取15组数据,每个样本测量3处,但金属侧面角范围跨度在11°-29°不等,且不具备参考意义,据观察,对比例2样本在正性光刻胶层和二氧化硅层的剥离中,对沉积金属层图案有明显的不可避免的破坏。可见,本发明采取的氢氟酸刻蚀浓度可有效保障图案完整准确,并获得较大的、稳定的金属侧面角。另外,本发明提供的特定的沉积金属层厚度、二氧化硅层厚度、正性光刻胶层厚度关系,在其他条件不变的情况下,大幅提高了金属侧面角度,并且我们针对以往的技术进行了研究,并没有发现厚度比例对金属侧面角造成影响的趋势或指向性报道,且单纯地限定其中二者之间的厚度关系,也不能达到如此效果,这是我们事先没有想到的,也切实提高了试验效果。
对照例 采用传统Lift off(金属剥离)——现有工艺:
在目前的Lift off(金属剥离)工艺中,如图2、图3所示,图中区域1金属和区域2金属为同时溅镀金属,区域1金属未来会被Liff off(剥离)掉,区域2金属为需要保留的金属,厚度仅为110nm。对于区域2金属,由于此块金属在滤波器制造中有特殊功能用途,因此区域2金属块宽度为声波波长一半的整数倍。因此区域2金属边界角度越接近90°越好。中间LOR光刻胶是Lift off工艺专用的光刻胶,它的存在是用来专门制造内缩(undercut),用来避免区域2金属完全紧贴光刻胶沉积,造成后续Lift off工艺清洗光刻胶时,金属贴合光刻胶区域撕裂,顺势拔起区域2金属。但是由于内缩,势必造成投影沉积的缺陷,而出现区域2金属拖尾效果,那这个拖尾越短越好,即侧面金属边界角度越接近90°越好(图2虚线圈出位置)。传统工艺遇到的问题是,由于区域2金属厚度薄,则LOR相应需要比较薄,越薄的LOR光刻胶所需工艺难度增加,并且市场价格呈倍数增加,如可用于LOR 300nm厚度的光刻胶价格约为每升15000元人民币,用于LOR 200nm厚度的光刻胶就是每升32000元人民币。除此价格问题,还存在比较严重的技术壁垒,LOR是使用有机洗剂进行湿法刻蚀工艺,使其内缩(图3方框圈出部分),有机洗剂对正光刻胶也稍有侵蚀,就会导致开口处有明显喇叭口形态,从而放大投射沉积的副作用,使得金属沉积拖尾严重,角度常常会小于10°(如图3椭圆圈出部分,为7.13°)
以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式和实施例,在本领域技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种半导体金属剥离工艺中的角度控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、在基片表面沉积二氧化硅;
S2、在所得器件的二氧化硅表面涂布正性光刻胶;
S3、在所得器件的正性光刻胶表面遮挡图形化掩膜版后,对正性光刻胶进行曝光;
S4、对正性光刻胶进行显影,去掉曝光部分的正性光刻胶;
S5、采用湿法刻蚀对所得器件的二氧化硅层进行刻蚀,使二氧化硅层形成与光刻胶层同样的刻蚀图形;
S6、向所得器件表面沉积金属层;
S7、剥离器件表面的二氧化硅层、正性光刻胶层及正性光刻胶层表面的金属层;
S1所述沉积二氧化硅的厚度为60-300nm;S6所得沉积金属层,厚度为100-300nm;设所 得二氧化硅层厚度为
Figure 568593DEST_PATH_IMAGE001
,所得正性光刻胶层厚度为
Figure 26119DEST_PATH_IMAGE002
,所得沉积金属层厚度为
Figure 840492DEST_PATH_IMAGE003
,则
Figure 725271DEST_PATH_IMAGE004
;S5所述湿法刻蚀,刻蚀液包括氢氟酸溶液;S5所述氢 氟酸溶液,包括去离子水和氢氟酸,二者体积比为10:1到12:1;S5所述刻蚀,包括:将所得器 件浸没在氢氟酸溶液中,静置30-60min,超声2-5min,重复以上静置、超声步骤3-8次;去离 子水洗涤后干燥;S2所述正性光刻胶涂布厚度为0.7-5μm;S6所述沉积的金属包括半导体中 常用的金属,包括Ti、Ni、Ag。
2.根据权利要求1所述的半导体金属剥离工艺中的角度控制方法,其特征在于:S1所述沉积二氧化硅,温度为250-330℃,并通入氩气,流量为800-1000sccm,工作压强0.2-0.3Pa。
3.根据权利要求1所述的半导体金属剥离工艺中的角度控制方法,其特征在于:S1所述沉积二氧化硅后,进行程序加热处理。
4.根据权利要求3所述的半导体金属剥离工艺中的角度控制方法,其特征在于:所述程序加热处理包括:在300℃热处理10s后,在550℃热处理10s,然后在400℃热处理10s。
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