Décollage par photolithographie

Le décollage est souvent effectué après une série d'étapes de photolithographie qui créent une couche de résine photosensible sur un substrat. Les méthodes de décapage chimique et métallique sont utilisées pour créer des motifs distinctifs sur une surface. Les deux types de décapage peuvent prendre du temps par rapport à la gravure humide, mais le décapage est une méthode plus sûre qui permet de réduire les coûts de production et d'améliorer les capacités de traitement.

Le métal lift-off est utilisé pour créer un motif en déposant un film métallique sur une résine photosensible. La résine photosensible est enlevée par un solvant pour permettre au métal dans les régions à motifs de rester intact sur le substrat. Les types courants de transfert de métal comprennent le transfert de double couche et l'inversion d'image.

Décollage de la double couche

Lors du décollage en double couche, deux types de résines différentes sont déposées l'une sur l'autre. La couche supérieure est souvent structurée, tandis que la couche inférieure est décapée pour obtenir un profil de décollage. Les différentes couches sont sélectionnées en fonction de leur capacité à empêcher le mélange de résine photosensible. Cette méthode de décollement implique une réserve positive, où les zones exposées sont solubles et les zones non exposées sont protégées, et une résistance de décollement (LOR). Les résistances LOR sont insolubles dans les solvants de résine photosensible et solubles dans la plupart des révélateurs de résine photosensible. En outre, les résines LOR ont un taux de dissolution contrôlable qui peut être ajusté afin de créer une contre-dépouille idéale pour le décollage.

L'avantage de la double couche est que plusieurs couches peuvent être déposées en même temps, ce qui simplifie le processus de décollage. En outre, le double lift-off peut être utilisé dans la fabrication de dispositifs semi-conducteurs qui nécessitent des structures à double couche.

Inversion d'image

L'inversion d'image (IR) en photolithographie consiste à inverser le profil incliné d'une résine photosensible exposée afin de créer une contre-dépouille idéale pour le décollage. Grâce à un photomasque à tonalité inversée, un motif négatif est défini sur la surface d'un substrat. L'IR comporte des étapes supplémentaires, la cuisson inversée et l'exposition par inondation, pour créer une image de résine. Pendant la cuisson inversée, la résine exposée devient insoluble pendant le développement. L'augmentation de la durée et de la température de cuisson entraîne une réduction du taux de développement. La vitesse de développement affecte le degré de contre-dépouille de la résine photosensible. Lors de l'exposition par inondation, les régions non exposées de la résine photosensible deviennent développables. Les niveaux d'exposition sont généralement deux fois plus élevés que la première exposition initiale en raison de l'absence de masque photographique. Pour maintenir une surface hydratée, la réhydratation est effectuée à l'aide d'eau, ce qui permet de maintenir un taux de développement élevé.

Le décollage chimique est un processus soustractif et est souvent réalisé par immersion en lots :

Immersion par lots

L'immersion par lots consiste à placer un substrat à motifs photorésistants dans un agent de gravure chimique. Les taux de gravure sont utilisés pour déterminer la durée d'immersion d'un substrat et la température à laquelle l'agent de gravure est chauffé. Il peut être difficile d'éviter que des morceaux de métal indésirables ne se redéposent sur la surface d'un substrat. Ce problème peut être évité en suspendant le substrat de manière à ce que les morceaux de métal tombent vers le bas, loin de la surface.

Le décollement chimique peut provoquer des résidus indésirables et une contamination chimique au cours du traitement. Des températures élevées sont également souvent nécessaires pour éliminer efficacement les zones métalliques indésirables. Des produits chimiques dangereux, tels que les acides, sont couramment utilisés dans les procédés de décapage par immersion. Des mesures de sécurité supplémentaires doivent donc être mises en place pendant le traitement.

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