Масочный метод
Методы формирования тонкопленочных структур
Выбор метода формирования конфигураций тонкоплёночных структур зависит от способа нанесения плёнок, плотности размещения элементов и требований по точности, экономичности, производительности и стойкости.
Метод свободной маски
Метод свободной маски применяется при термическом напылении. Маска - тонкий экран из металлической фольги с соответствующими очертаниями, закреплённый в маскодержателе. Маску обычно изготавливают из стали, молибдена, никеля, тантала, бронзы и т.д. электрохимическим, фотохимическим, механическим методом или методом электронно-лучевой обработки. Существуют монометаллические и биметаллические маски (слой бериллиевой бронзы толщиной 100 микрон, покрытый слоем никеля 20 микрон).
К недостаткам метода можно отнести изменение толщины маски и искажение рисунка маски в процессе её эксплуатации из-за осаждения распыляемого материала. Кроме того маска искажает электрическое поле, так как является проводящим материалом, что не даёт возможности использовать данный метод для катодного и ионно-плазменного напыления. Следует отметить, что между такой маской и подложкой всегда существует зазор, приводящий к размытости рисунка.
Метод контактной маски
Метод контактной маски заключается в формировании маски на подложке, поверх которой напыляется тонкая плёнка. Необходимая конфигурация элементов достигается при удалении маски.
В зависимости от материала маски существует два способа:
1. Для прямого метода в качестве материала маски используется фоторезист. Конфигурация маски в этом случае формируется фотолитографией.
2. При косвенном методе используется металлическая пленка. Материал маски должен химически не взаимодействовать с материалом тонкой плёнки, обладать малым коэффициентом диффузии и легко удаляться с подложки без повреждения тонкоплёночного рисунка.
На рисунке показан технологический процесс формирования рисунка методом контактной маски.
Сначала на подложку наносится материал маски (1). Затем наносится слой фоторезиста (2). После этого производится фотолитография: выполняется засвечивание фоторезиста (3); освещённые участки задубливаются, незадубленный фоторезист смывается (4); вытравливается незащищённая часть материала маски (5). Удаляется фоторезист и напыляется плёнка (6). Удаляется маска (7).