薄膜蝕刻劑

薄膜蝕刻劑在光刻法制微電子線路中用于選擇蝕刻金膜、鎳膜、鉻膜和鎳鉻膜。這種蝕刻劑和光刻技術(shù)聯(lián)合使用可以在鋁基板上所敷的薄膜上制出電極和電阻圖案。薄膜蝕刻劑是安全、無毒的溶液，可以在室溫下進(jìn)行操作。本蝕刻劑與陽性和陰性光刻材料都有很好的匹配性，能夠很好刻出細(xì)線圖。

用蒸發(fā)法或陰極濺鍍法在鋁基板上涂制一層薄膜。薄膜的厚度要很好適應(yīng)線路參數(shù)的要求。典型數(shù)據(jù)如下：

在整體金屬化薄膜上顯示出光刻圖案。先選擇蝕刻金膜，而后蝕刻鎳膜得到導(dǎo)體元件。去除光刻膠，再繪制一個(gè)新的光刻圖以蝕制電阻元件。通過蝕刻鉻或鎳鉻層得到電阻元件。通過合適的繪制光刻圖案和選擇蝕刻程序可以得到帶有導(dǎo)電終端的電阻值高達(dá)100K的電阻元件。光刻膠的選擇和蝕刻過程細(xì)節(jié)已作個(gè)別說明。

*要首先用1％硫酸水溶液，而后用凈水沖洗。

薄膜蝕刻劑?TFA型、TFB型、TFC型、TFD型

在微電子學(xué)中使用的電阻板通常有三種金屬化薄膜：金導(dǎo)體膜、鎳導(dǎo)體膜和鉻或鎳鉻電阻膜。通過電鍍、蒸發(fā)、陰極濺鍍或化學(xué)鍍的方法將這些膜鍍制到三氧化二鋁（Al₂O₃）陶瓷片上。薄膜厚度依金屬化技術(shù)和應(yīng)用的不同而變化。在涂上適當(dāng)光刻膠并繪制好圖案之后，用選擇蝕刻電阻板膜的方法制出微型線路。對蝕刻劑的要求是其要具備在控制速度下的高選擇蝕刻性并要與光刻膠有良好匹配性。而Transene公司的薄膜蝕刻劑正好能滿足這種質(zhì)量要求，非常適于應(yīng)用。

金屬化基板（電阻板）

薄膜厚度

Ⅰ光刻法繪制導(dǎo)體元件圖案的過程

1.    選擇光刻膠

2.    清洗電阻板

3.    涂光刻膠

4.    烘烤

5.    暴光

6.    顯影

7.    后烤

8.    蝕刻金膜

9.    蝕刻鎳膜

10.去除光刻膠

Ⅱ光刻法繪制電阻圖案的過程

1. 涂光刻膠

2. 烘烤

3. 暴光

4. 顯影

5. 后烤

6. 蝕刻電阻膜

（A）            蝕刻鎳鉻膜

（B）            蝕刻鉻膜

7. 去除光刻膠

Ⅲ光刻繪制導(dǎo)體圖案的過程

建議選用AZ-111，AZ-1350OH和KMER等型號光刻膠。當(dāng)蝕刻化學(xué)鍍的鎳時(shí)，最好使用AZ-111或AZ-1350OH型光刻膠。

把基板在煮沸的三氯乙烯（半導(dǎo)體級）中浸泡4分鐘。用過濾空氣或氮?dú)獯蹈伞Ｈ缓笤?10℃下烘烤30分鐘。

用旋轉(zhuǎn)涂敷法以適當(dāng)?shù)乃俾释可瞎饪棠z。

將光刻膠層在110℃下烘烤5分鐘。

將導(dǎo)體元件圖案蒙蓋在光刻膠層上，在炭弧燈或汞蒸汽燈等紫外光源下暴光5-50秒鐘。最佳暴光條件可以經(jīng)試驗(yàn)得到。

將光刻膠層在適當(dāng)顯像器中放置適當(dāng)時(shí)間。用流動水沖洗，并用過濾空氣吹干。

對于AZ-111和AZ-1350OH型光刻膠，可以在90℃-110℃下烘烤8分鐘。KMER光刻膠在120℃下烘烤5-10分鐘。

用金蝕刻劑TFA在25℃以28 ?/秒的速率進(jìn)行蝕刻。可根據(jù)金膜具體厚度計(jì)算出最佳蝕刻時(shí)間。例如對于陰極濺鍍金層，如其厚度為5000 ?，典型的蝕刻時(shí)間應(yīng)當(dāng)為3分鐘。這樣便可把線路板浸泡到蝕刻液中振蕩適當(dāng)時(shí)間，待蝕刻完全后，以流動的水沖洗之。

9. 蝕刻鎳

當(dāng)用蒸發(fā)法或陰極濺鍍法將鎳層沉積好之后，便可用蝕刻劑在室溫下進(jìn)行蝕刻。25℃時(shí)蝕   刻速率為30?/秒。相對蝕刻的膜厚要求計(jì)算最佳蝕刻時(shí)間。典型蝕刻時(shí)間應(yīng)為1分鐘。如果鎳膜系用化學(xué)法鍍制，蝕刻最好在較高溫度下，如40℃進(jìn)行，而光刻膠建議用AZ-111或AZ-1350OH。在40℃蝕刻速率是53?/秒，典型蝕刻時(shí)間為4分鐘。蝕刻完畢后，將基板浸泡在鎳蝕刻液TFB中，適當(dāng)時(shí)間后取出，以流動的水沖洗之。

10.去除光刻膠

  用專利涂層消除劑去除光刻膠，用過濾空氣將基板吹干。

11.電阻圖案的光刻過程

① 再次涂加光刻膠

用旋轉(zhuǎn)涂敷法以適當(dāng)速率涂加光刻膠。

    ② 烘烤

在110℃烘烤光刻膠層5分鐘。

③ 暴光

在光刻膠層上覆蓋電阻圖案并在紫外光源下暴光。

④ 顯影

同前。

⑤ 后烤

同前

⑥ 蝕刻電阻膜

A.蝕刻鎳鉻

用鎳鉻TFC蝕刻劑在室溫下進(jìn)行操作，蝕刻速率20 ?/秒，蝕刻時(shí)間為1/2分鐘。總需根據(jù)鎳鉻膜的厚度計(jì)算最好的蝕刻時(shí)間長度。然后將基板在蝕刻液中浸泡適當(dāng)時(shí)間。最后將其取出，以流動的水沖洗之。

B. 蝕刻鉻（氧化鉻）

相對于具體的鉻膜厚度計(jì)算出必要的蝕刻時(shí)間。在較高溫度下，40℃蝕刻速率為40 ?/秒，典型蝕刻時(shí)間為1分鐘。蝕刻之后，基板以流動水沖洗之。

⑦    除光刻膠層

用專利涂層消除劑去除光刻膠。