原创论陶瓷掩膜在纳米光刻中的应用

 2020-12-29 17:37  1907 15 3 分类: 工业电子文集: 电子器件加工技术

论陶瓷掩膜在纳米光刻中的应用

——绕开精细光刻的钥匙

作者：李寿章

激光光刻，其实可以绕开精细激光束的环节，利用特殊陶瓷掩膜进行光刻，更加方便快速！但是对于陶瓷掩膜，需要满足如下条件：1.对于陶瓷材料，在常温下，具有较小的线胀率。所以，在做光刻的时候，作为掩膜的陶瓷膜，不一定需要保持在相同温度环境中进行，就可以保证光刻的图形的准确性；2.在陶瓷掩膜下，不需要超精细的激光束精确对准晶圆实施光刻。但在特殊陶瓷掩膜下，具有单向的激光，要想不产生光污染对刻蚀的外边界产生误刻，必须保证陶瓷掩膜的光漫反射性不能过高（处理好系统可以解决）；3.选择陶瓷膜超的材料，不能选择过硬过脆粒度过大陶瓷掩膜，材料需要非常精细，应该在亚纳米范围最好。为了对陶瓷掩膜进行正常打孔，最好是提前预留孔（用适当硬金属态制造陶瓷掩膜，掩膜加工出来已经同时进行了热处理和预打孔。

对于陶瓷掩膜，太密集的光刻孔，不利于其自身的频繁使用，需要对光刻加工的所有孔，进行分批光刻。毕竟陶瓷薄片在反复使用中容易破裂。而且不能频繁激光曝光，以防陶瓷热炸裂——解决办法是低温惰性气体降温光刻。

对于陶瓷而言，预打孔是能够轻松完成的，打孔的针，可以用硬金属打磨成超细的尖刺，这个加工很简单。利用超高倍电子显微镜监视，能够看见对位。采用电脑控制设计自动打孔的设备，这个设计不应该存在任何问题。陶瓷在热处理前，很容易打孔成功，但是最好的办法，依然是转动打孔针慢进。光刻完成后，激光加热成型，代替传统热处理，也很方便，速度还很快。