Despegue basado en la fotolitografía

El despegue suele realizarse tras una serie de pasos fotolitográficos que crean una capa fotorresistente sobre un sustrato. Los métodos de despegue químico y metálico se utilizan para crear patrones distintivos en una superficie. Ambos tipos de despegado pueden requerir mucho tiempo en comparación con el grabado húmedo, pero el despegado es un método más seguro que ofrece menores costes de producción y una mayor capacidad de procesamiento.

El despegue de metal se utiliza para crear un patrón depositando una película de metal sobre un fotoresistente con patrón. La capa fotorresistente se elimina con un disolvente para que el metal de las zonas estampadas permanezca intacto en el sustrato. Entre los tipos más comunes de despegue de metal se encuentran el despegue de doble capa y la inversión de imagen.

Despegue de doble capa

Durante el despegue de doble capa, se depositan dos tipos diferentes de resistivos uno encima del otro. La capa superior suele estar estampada, mientras que la inferior está socavada para proporcionar un perfil de despegue. Las distintas capas se seleccionan en función de su capacidad para evitar la mezcla de fotoresistencias. Este método de despegado implica una laca positiva, en la que las regiones expuestas son solubles y las áreas no expuestas están protegidas, y una laca de despegado (LOR). Las lacas LOR son insolubles en disolventes fotorresistentes y solubles en la mayoría de los reveladores fotorresistentes. Además, las lacas LOR tienen una velocidad de disolución controlable que puede ajustarse para crear un corte ideal para el despegado.

La ventaja del despegue de doble capa es que se pueden depositar varias capas a la vez, lo que simplifica el proceso de despegue. Además, el despegue de doble capa puede utilizarse en la fabricación de dispositivos semiconductores que requieren estructuras de doble capa.

Inversión de la imagen

La inversión de imagen (IR) en fotolitografía funciona invirtiendo el perfil inclinado de una fotoresina expuesta para crear una socavadura ideal para el despegue. Mediante una fotomáscara de tono invertido, se define un patrón negativo sobre la superficie de un sustrato. El IR conlleva pasos adicionales, el horneado inverso y la exposición por inundación, para crear una imagen de la resistencia. Durante la cocción inversa, la laca expuesta se vuelve insoluble durante el revelado. El aumento del tiempo y la temperatura de horneado reduce la velocidad de revelado. La velocidad de revelado afecta al grado de socavación de la fotorresistencia. En la exposición de inundación, las regiones no expuestas de la fotorresistencia se vuelven revelables. Los niveles de exposición suelen ser el doble que los de la primera exposición inicial debido a la ausencia de una fotomáscara. Para mantener una superficie hidratada, la rehidratación se lleva a cabo mediante agua, lo que a su vez ayuda a mantener una tasa de revelado elevada.

El despegue químico es un proceso sustractivo y suele realizarse mediante inmersión por lotes:

Inmersión por lotes

La inmersión por lotes consiste en colocar un sustrato con un patrón fotorresistente en un agente químico grabador. Las velocidades de grabado se utilizan para determinar el tiempo de inmersión del sustrato y la temperatura a la que se calienta el agente grabador. Puede resultar difícil evitar la redeposición de trozos de metal no deseados en la superficie de un sustrato. Esto puede evitarse suspendiendo el sustrato para que los trozos de metal caigan hacia abajo, alejándose de la superficie.

El despegue químico puede causar residuos no deseados y contaminación química durante el procesamiento. Además, a menudo se requieren altas temperaturas para eliminar eficazmente las regiones metálicas no deseadas. Los productos químicos peligrosos, como los ácidos, suelen utilizarse en el despegue por inmersión. Esto requiere medidas de seguridad adicionales durante el proceso.

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