PHƯƠNG PHÁP QUANG

KHẮC

GVHD: NGUYỄN THANH LÂM

SVTH : LÊ THỊ HẢI HÀ 1113537

NGÔ THANH THÚY 1113581

MỘT SỐ THÔNG TIN CẦN THIẾT

Tài liệu công nghệ nano: http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.html

https://drive.google.com/folderview?id=0B2JJJMzJbJcwajNXZWpzdGRTb1MtRXdRN0hrZFhiQQ&usp=sharing

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

ĐỊNH NGHĨA KỸ THUẬT QUANG KHẮC NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG QUY TRÌNH QUANG KHẮC CÁC PHƯƠNG PHÁP HÌNH KHẮC ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM ỨNG DỤNG

ĐỊNH NGHĨA

Kĩ thuật sử dụng trong

chi tiết của vật liệu với kích thước và hình dạng xác định

Quang khắc

Photolithography công nghệ bán dẫn

công nghệ vật liệu

sử dụng bức xạ ánh sáng

chất cảm quang phủ trên bề mặt vật liệu.

Biến đổi

KỸ THUẬT QUANG KHẮCTập hợp các quá trình quang hóa để tạo hình

Phần tử trên bề mặt của đế có hình dạng kích thước xác định.Bề mặt của đế sau khi xử lý được phủ lớp cản quang

Tính chất nhạy quang.

Bảo vệ các chi tiết của vật liệu khỏi bị ăn mòn.

Cản quang dương

Cản quang âm

Bị hòa tan

Khi bị ánh sáng chiếu vào

Không bị hòa tan

Bền trong các môi trường kiềm hay axit

Tạo ra các khe rãnh có hình dạng của các chi tiết cần chế tạo.

Cản quang dương

Quang khắc bằng cản quang dương

Sau khi tráng rửa: Vùng chất cản quang không

được mặt nạ che bị tan trong dd tráng rửa.

Những vùng được mặt nạ che sẽ bám dính trên đế.

Vật liệu được bốc bay sẽ bám dính lên đế và lớp chất cản quang.

Loại bỏ phần VL bám trên chất cản quang, chỉ còn lại lớp vật liệu bám chắc trên đế.

Vật liệu sẽ được bay bốc lên đế.

Mẫu được cho vào chiếu sáng thông qua mặt nạ.

Phủ chất cản quang dương

Cản quang âm

Sau khi tráng rửa:Phần cản quang âm được chiếu

sáng sẽ không bị ăn mòn.Phần cản quang không được

chiếu sáng bị ăn mòn để lộ ra lớp vật liệu.

Vật liệu bám dính sẽ bị ăn mòn bằng chùm tia điện tử.

Loại bỏ lớp cản quang bằng cồn ta thu được phần chi tiết vật liệu cần tạo bên dưới.

Vật liệu sẽ được bay bốc lên đế.

Mẫu được cho vào chiếu sáng thông qua mặt nạ.

Phủ chất cản quang âm.

Quang khắc bằng cản quang âm

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Được khuếch đại

In các chi tiết cần tạo Bóng của chùm sáng sẽ có hình dạng của chi tiết cần tạo.

Hội tụ trên bề mặt phiến

QUY TRÌNH QUANG KHẮC

QUY TRÌNH QUANG KHẮC

Làm sạch và khô bề mặt đế Thổi khí hoặc dòng nước nitơ có áp suất cao, vệ sinh bằng hóa

chất.

Sấy ở nhiệt độ từ 150oC đến 200oC trong 10 phút.

Dùng cọ rửa

Phủ lớp tăng độ bám dính (primer) Phủ lớp cản quang bằng PP quay li tâm

Đế được quay trên máy quay li tâm trong môi trường chân không

Công thức thực nghiệm để tính độ dày lớp phủ cản quang:

2kpt

w

k: hằng số của thiết bị quay li tâm (80-100).p: hàm lượng chất rắn trong chất cảm quang

(%).w: tốc độ quay của máy quay li tâm

(vòng/phút)

Sự cố thường gặp trong quá trình phủ lớp cảm quang

Độ dày không đều :

Xuất hiện các đường sọc :

Bề mặt khô không đều.

Các đường biên dày hơn ( có thể dày 20-30 lần )

Do trong chất cảm quang có các hạt rắn có đường kính lớn hơn độ dày lớp phủ.

Sấy sơ bộ (Soft-Bake)bay hơi dung môi có trong chất cảm quang

Định vị mặt nạ và chiếu sángHệ sẽ được chiếu ánh sáng để chuyển hình ảnh lên nền, mặt nạ được đặt giữa hệ thấu kính và nền.Có 3 phương pháp chiếu dựa vào vị trí đặt mặt nạ:

Các phương pháp thực hiên :

Dùng lò đối lưu nhiệtDùng tấm gia nhiệtDùng sóng viba va đèn hồng ngoại

Tráng rửa

- Chất rửa: xylen - Chất súc lại: n-butylacetate

- Chất rửa: (NaOH, KOH), nonionic soln (TMAH) - Chất súc lại: nước.

Cản quang âm:

Cản quang dương

Sấy sau khi hiện ảnh

Làm cho lớp cản quang cứng hoàn toàn.

Tách dung môi ra khỏi chất cản quang.

Các thông số kiểm soát trong quá trình rửa :

• nhiệt độ• thời gian • phương pháp • hóa chất để

rửa

CÁC PHƯƠNG PHÁP HÌNH KHẮC

Khắc hình bằng chùm tia điện tử một phương pháp công nghệ mới tạo ra các chi tiết cực kỳ nhỏ trong mạch điện tử

tích hợp (IC)

Chùm tia điện tử :

chiếu thông qua các “mặt nạ” ( được tạo ra nhờ các thấu kính điện từ )

truyền hình ảnh của mặt nạ lên đế bán dẫn.

Tạo các chi tiết có độ phân giải cao và kích thước nhỏ hơn rất nhiều so với photolithography.

Ưu điểm :

Dễ dàng tạo các chi tiết phức tạp.

Có thể vẽ trực tiếp chi tiết mà không cần mặt nạ như photolithography.

Hạn chế:

Chậm hơn nhiều so với photolithography.

CÁC PHƯƠNG PHÁP HÌNH KHẮC

Thiết bị khắc hình bằng chùm điện tử

CÁC PHƯƠNG PHÁP HÌNH KHẮC

Khắc hình bằng tia X

Dùng nguồn bức xạ synchrotron

Các điện tử được gia tốc và chuyển động vòng nhờ các nam châm định hướng trước khi có đủ năng lượng đến va đập vào các đối âm cực

Làm phát ra tia X(λ 10 Å)

Sơ đồ hệ thống khắc hình bằng tia X

PHƯƠNG PHÁP HÌNH KHẮC Quang khắc ướt

Được thực hiện bằng cách nhúng hệ trong chất lỏng chiết suất n

Sơ đồ quang khắc ướt

ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM

Ưu điểm : Chế tạo vi mạch điện tử kích cỡ

micromet

Ánh sáng bị nhiễu xạ nên không thể chế tạo được vật liệu nhỏ hơn 50nm

Nhược điểm :

Để chế tạo vật liệu nhỏ hơn 50nm, người ta dùng pp quang khắc chùm tia điện tử

ỨNG DỤNG

Chế tạo vi mạch điện tử trên miếng Si

Chế tạo các linh kiện vi cơ điện tử

Chế tạo các chi tiết vật liệu nhỏ trong nghành khoa học và công nghệ vật liệu

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE