CN100565337C - 一种铂钛金属薄膜图形化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铂钛金属薄膜图形化方法，属于金属薄膜光刻图形化领域。其主要技术特征是：在光刻工序之后，将曝光过的硅片放在一氯甲苯溶剂中，浸泡30分钟后取出，再经烘干工序后，在显影液中浸泡2-3分钟，光刻胶在硅片上形成“倒梯形”结构及夹角。本发明通过应用证明：有效的提高了图形化的质量，线条清晰，无表面污染，产品合格率由原来的40%提高到85%以上。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种对金属薄膜光刻图形化工艺技术，主要适用于铂、钛金属薄膜图形化，也适用于铝、金等不易被刻蚀的金属薄膜图形化。
二、背景技术
通常在铂、钛、铝、金等金属薄膜上实现图形化，主要采用湿法刻蚀或干法刻蚀两种，现以湿法刻蚀为例，其主要工艺流程：1、清洗硅片，2、生长铂钛金属薄膜，3、涂敷光刻胶，4、光刻，5、显影，6、配制腐蚀液，7、腐蚀，8、清洗，9、烘干等。
用这种方法制作出的铂钛金属薄膜图形化产品，能够基本满足使用，成本低。但是存在着图形变形，线条不清晰，有的出现断路现象，表面不清洁，质量难以保证，合格率约占40％左右。
三、发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，根据现在所生产的铂钛金属薄膜图形化存在的缺陷，在原工艺技术的基础上进行改进，采用特殊的显影方法，从根本上解决产品图形化后图形变形，产品表面污染严重及产品合格率偏低的问题。
本发明的主要技术方案是：在铂钛金属薄膜图形化的过程中，在光刻工序之后，将曝光过的硅片放在浓度为25％的一氯甲苯溶剂中，浸泡30分钟后取出，再经烘干工序后，在显影液中浸泡2-3分钟，光刻胶在硅片上形成“倒梯形”结构和夹角。该结构有利于实现高清晰度的铂钛薄膜图形化。
本发明通过实践应用证明：完全达到研制的预期目的，所生产制作的铂钛金属薄膜图形化产品，图形完整、规范，线条清晰，无断路现象，表面无污染，总体质量明显提高，合格率由原来的40％提高到现在的85％以上。
四、附图说明
下面结合附图，对本发明作进一步详细地描述。
图1，是普通显影技术处理后，光刻胶在硅片上形成的结构。
图2，是本发明通过特殊显影技术处理后，光刻胶在硅片上形成的“倒梯形”结构。
图3，是本发明在硅片上涂敷一层光刻胶的示意图。
图4，是本发明在硅片上生长铂钛金属薄膜的示意图。
图5，是本发明在铂钛金属薄膜上实现图形化的线条截面示意图。
图6，是本发明的工艺流程图。
五、具体实施方式
参照图6，本发明的具体工艺流程是：A、洗片，首先用洗洁精超声清洗硅片5分钟，初步除去硅片表面的有机污物；再用丙酮超声清洗硅片5分钟，清洗硅片中的杂质和污物；最后用无水乙醇浸泡3分钟，彻底清除硅片中残存的杂质。B、吹干处理，将洁净的硅片放在滤纸上，用氮气通过气枪吹干硅片表面残余的液体。C、烘干处理，将吹干后的硅片放入培养皿中，再将培养皿放入烘箱中，在85℃下烘烤5分钟后取出。D、涂胶，参照图3，将硅片安装在匀胶机托板上，在匀胶机转速为4000转/分的条件下，将光刻胶2用滴管均匀的涂敷在硅片1上，时间约25秒钟。E、前烘，将已涂上光刻胶的硅片放入100℃的烘箱内烘烤30分钟，除去光刻胶中的部分有机溶剂。F、光刻，使用光刻机对硅片进行曝光，(具体操作属常规操作技术略)。G、用溶剂浸泡，将曝光过的硅片，在25％的一氯甲苯溶剂中浸泡30分钟后取出。H、烘干，将硅片放入100℃烘箱内烘烤30分钟后取出。I、显影，参照图2，将硅片在显影液中浸泡2-3分钟后，在硅片1上，光刻胶2形成“倒梯形”结构和夹角β，(0°＜β＜90°)。J、后烘，将硅片放入100℃烘箱内烘烤30分钟后取出。K、生长铂钛薄膜，见图4，采用溅射法在硅片1上和光刻胶2上生长铂钛金属薄膜3，(溅射法的具体操作为普通操作技术略)。L、铂钛薄膜图形化，见图5，采取两次去除多余的铂钛金属，所得到需要的铂钛金属图形(即金属线条)，第一次，将生长有铂钛金属薄膜的硅片放入丙酮中浸泡2分钟左右，去除硅片上约95％以上的多余铂、钛金属，取出吹干。第二次，将一次处理过的硅片放入去膜剂中，采用超声波去除图形线条4之间剩下少量的多余铂、钛金属。
参照图2，本发明主要技术方案中，硅片在显影液中浸泡2-3分钟后，光刻胶2在硅片1上形成“倒梯形”结构，其工作原理是：硅片在显影液浸泡之前通过了在一氯甲苯溶剂中浸泡，由于化学反应，浸泡后硅片上的光刻胶顶层和往下的底层在显影液中的溶解度发生了变化，即：浸泡过的部分很少溶解而往下底层没有浸泡过的部份，则保持原来的溶解度，溶解的很快，因此在显影后，光刻胶与硅片衬底形成一个夹角β，光刻胶形成“倒梯形”结构。
由于倒梯形结构，致使在生长铂钛薄膜时，其图形化的线条之间自然有一定距离，所以图形化后的图形就比较清晰。
参照图6，工序L、铂钛薄膜图形化中的两次去除多余的铂、钛金属，是本发明重要的创新点之一。
上述工序中所采用的洗洁精、丙酮是属于一般的化学清洗剂。无水乙醇纯度为化学分析纯。一氯甲苯是市场购置的化学有机溶剂，通常稀释到满足使用要求，浓度为25％即可。去膜剂是一般的市场购置的光刻胶去膜剂。
上述工序中所采用的超声清洗器是一般的超声波设备。光刻机、匀胶机是一般的光刻行业用的普通设备。
Claims (1)
1、一种铂钛金属薄膜图形化方法，含有清洗硅片、光刻、生长铂钛薄膜、烘干、铂钛薄膜图形化的工序，其特征在于：在光刻工序之后，将曝光过的硅片放入浓度为25％的一氯甲苯溶剂中，浸泡30分钟后取出，再经烘干工序之后，在显影液中浸泡2-3分钟，光刻胶(2)在硅片(1)上形成“倒梯形”结构和夹角β；在铂钛薄膜图形化工序中，采用两次去除多余的铂、钛金属，其具体操作是，第一次，将生长有铂钛金属薄膜的硅片放入丙酮中浸泡2分钟左右，去除硅片上大多数的多余铂、钛金属，取出吹干，将第一次处理过的硅片放入去膜剂中，用超声波去除图形中线条(4)之间剩下少量的多余铂、钛金属。
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