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本期向大家推介的是18新利体育 未来科学与工程学院孙斌博士团队的项目:《一种基于改进电子束蒸发的高良率剥离成形工艺》。
成果完成人:孙斌博士,18新利体育 未来科学与工程学院
主要研究领域:后摩尔新型硅基场效应晶体管,集成电路制造,计算机工艺及器件模拟。
❶ 可重构场效应晶体管;
❷ 改进电子束蒸发,提高剥离成形良率及器件质量;
❸ 湿法刻蚀制备三角形截面(具有原子级平整度)的硅纳米线;
❹ 水平集方法模拟高温氢气环境下硅结构的形貌变化;
❺ 非平衡格林函数研究晶体管中载流子的输运性质。
一种基于改进电子束蒸发的高良率剥离成形工艺
技术成熟度:小批量生产
应用产业领域:半导体、装备制造
成果简介:
使用传统的物理气相沉积设备供应商如瑞士的Balzers、德国的creavac以及德国的Leybold公司生产的电子束蒸发设备沉积材料都会造成硅衬底上的PMMA胶开裂与起泡问题。在蒸发腔内恰当部位安装永磁体及金属电极能够解决该类问题,大幅提高剥离成形工艺的良率及半导体器件的质量。
创新要点:
电子束蒸发过程中会产生中性原子或分子、电子、离子、X射线、热等副产物。这些副产物会对硅衬底或硅衬底上的PMMA胶产生负面影响,导致成膜开裂与起泡问题。解决这个问题的一种途径是在蒸发腔内设计合理的电场和磁场来保护衬底样品不受上述副产物的轰击。
技术指标:
改进后的设备能够满足在涂覆有双层PMMA胶的硅衬底上对金、镍、硅、二氧化钛、铜、铪、钴、铂等常见材料的高质量(无开裂、无起泡)蒸镀要求,剥离成形工艺能在1分钟内于常温下的丙酮溶液中不经超声波震动完成。
■ 改进电子束蒸发设备图示(左)及改进前后蒸镀结果比较(右)
其他说明:
Bin Sun, Thomas Grap, Thorben Frahm, Stefan Scholz, and Joachim Knoch, Role of electron and ion irradiation in a reliable lift-off process with electron beam evaporation and a bilayer PMMA resist system, Journal of Vacuum Science & Technology B, vol. 39, 052601 (2021) doi: 10.1116/6.0001161.