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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 微纳加工 » IBE刻蚀孔结构不均匀问题
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z416203567

铜虫 (初入文坛)

[求助] IBE刻蚀孔结构不均匀问题

我在对105nm的铝进行IBE刻蚀的时候，出现了结构刻蚀不均匀的情况（结构中间处刻透，但周围没刻透），请问这是什么原因？
结构为：400nm宽，1600nm长的十字孔结构。
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1楼 2013-01-26 23:24:35
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

yswyx

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
显影没显透？没有做discum？光刻产生了footing？
IBE一般不会出现不均匀的现象，多数是光刻出了问题。最好还是详细描述一下光刻的条件，并且拍一个带胶的电镜照片。
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2楼2013-01-27 02:41:18
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普通回帖

z416203567

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by yswyx at 2013-01-27 02:41:18
显影没显透？没有做discum？光刻产生了footing？
IBE一般不会出现不均匀的现象，多数是光刻出了问题。最好还是详细描述一下光刻的条件，并且拍一个带胶的电镜照片。

使用的电子束曝光机是：JBX6300FS; 100KeV; 200pa; 5TH;CD26,  50℃热板显影5分钟，采用的变剂量光刻200，250,300...600uC/cm2制作9组，光刻胶是zep520
刻蚀的时候不会出现中间的金属离子向两边堆积产生没刻透的情况吗？
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3楼2013-01-27 14:05:52
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limeiyu53

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
应该是蚀刻出了问题，至于是不是显影出了问题显影完在显微镜下看一下就知道了
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4楼2013-01-27 16:44:29
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z416203567

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by limeiyu53 at 2013-01-27 16:44:29
应该是蚀刻出了问题，至于是不是显影出了问题显影完在显微镜下看一下就知道了

请问是什么原因？
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5楼2013-01-27 22:10:44
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z416203567

铜虫 (初入文坛)
来人啊，真心求救.PS：光刻电镜看没，没问题
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6楼2013-01-27 22:46:01
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yswyx

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
yanhualover: 金币+3, 谢谢提供如此详尽的答复。期待更精彩。 2013-02-01 07:37:21
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3楼: Originally posted by z416203567 at 2013-01-27 14:05:52
使用的电子束曝光机是：JBX6300FS; 100KeV; 200pa; 5TH;CD26,  50℃热板显影5分钟，采用的变剂量光刻200，250,300...600uC/cm2制作9组，光刻胶是zep520
刻蚀的时候不会出现中间的金属离子向两边堆积产生没刻透的情 ...

纳米所刻的？
我们先假设IBE没有问题。因为做的是变剂量，所以显影之后会有显透或者没显透的部分，或者是显透或显过的部分，或者这些情况都有。那么在IBE的刻蚀下，会呈现不同剂量下的图形，存在很明显的不均匀性。也就是说，有的刻过了，有的没刻到。不知道你现在是不是这个现象？如果你只是有一部分图形是如你所说，那部分图形就是剂量小，没有显透的图形。  如果是所有的图形都像你说的那样，那虽然不能排除光刻的原因，但就要考虑刻蚀的问题了。因为只有在光刻全部显透，刻蚀不够的情况下，才会出现全片都是你说的情况。
现在我们考虑IBE的刻蚀原理，离子束刻蚀，离子是不聚焦的，打出来的离子，会存在一定的散射角，这个角度有时候很大。因此IBE的工件台是可以倾斜的。我们相像一下，如果片子不倾斜，那么在线条中间的刻蚀能量，就会比边上大，中间会先刻蚀光，而线条边缘由于光刻胶侧壁的阻挡，受到的能量小，所以后刻蚀光。所以会通过倾斜片子来解决问题，而片子的倾斜角度，离子束的发散角，片子回正的时间，都要相互配合，否则对于精细线条刻蚀会有比较严重的不均匀。一般来说，IBE的刻蚀都是均匀的，工艺已经调整到比较好的状态的。像你这种情况，有可能是iIBE的工艺设定问题。其实一般来说，大家在设计的时候都会考虑过刻一下，即使衬底受到一些影响，也在设计之初考虑到这个因素，这样线条的边缘就可以保证刻透。如果对衬底被刻蚀不能接受，实际上应该考虑RIE的金属刻蚀，或者是做一层buffer。
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7楼2013-01-28 00:03:45
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yswyx

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
4楼: Originally posted by limeiyu53 at 2013-01-27 16:44:29
应该是蚀刻出了问题，至于是不是显影出了问题显影完在显微镜下看一下就知道了

这个论断太武断了。
400nm的线条，光学显微镜完全无法观察是否显透，需要用电镜。用了电镜，如果是彻底没显透的情况，也是没办法看出来的，只能看出footing之类的残留。即使是粗线条，如果是彻底没显透的情况，在光学显微镜下也是非常难观察的。
如果楼主不是做的变剂量的光刻，光刻或刻蚀哪个出了问题，是很难说的。即使是变剂量光刻，楼主提供的信息也不够完全，也排除不了光刻的问题，只是IBE刻蚀的局部均匀性问题可能性更大而已。而IBE的局部均匀性问题，是本身这个技术的特征，不是出了问题，而是楼主选择的刻蚀方式是错误的。
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8楼2013-01-28 00:18:20
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yswyx

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
6楼: Originally posted by z416203567 at 2013-01-27 22:46:01
来人啊，真心求救.PS：光刻电镜看没，没问题

别光说啊，有照片吗？
光刻没问题是所有的剂量都没问题吗？不同剂量位置的刻蚀呢？
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9楼2013-01-28 00:20:05
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limeiyu53

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

你用的是什么样的光刻胶？先确定是否是显影的问题吧
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10楼2013-01-28 08:20:44
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