超临界二氧化碳处理技术在光刻技术中的应用,半导体器件和MEMS微加工技术基础的光刻技术中,显影和清洗等湿法工艺是必不可少的。能够定量评价超临界CO2处理对微细光刻胶图案―基板间的粘接强度带来的影响的、用于微小结构材料的粘接强度试验法。 并且,实际利用该试验法,测量在不同的超临界CO2处理条件下制作的微细光刻胶图案的粘附强度,通过超临界处理条件提高粘附强度的定量性。
微细加工技术还应用于Micro―electro―mechanical system(MEMS)器件的微机械元件的制造。 MEMS器件是指在基板上集成由数~数百微米尺寸的部件构成的微机械元件和电子电路。
半导体器件制造基础的二维微细加工技术,利用光刻法,在通过旋涂等在基板上薄薄涂布的感光性光刻胶膜上,利用紫外线、电子束等对微细图案进行曝光、显影,从而在基板上用高分子光刻胶薄膜制作超微细图案的技术。 通过利用该微细抗蚀剂图案作为掩模对基板上的薄膜进行蚀刻,或者利用该微细抗蚀剂图案作为模具进行气相沉积、电镀等,在基板上制作高密度集成电路。
临界二氧化碳处理技术在光刻技术利用,超临界二氧化碳的半导体MEMS的微细加工技术中可能发生的问题点的基础上,介绍了能够定量评价工艺对微细光刻胶图案-基板间的粘附强度的影响的用于微小结构材料的粘附强度试验法。 超临界二氧化碳处理作为解决在年复一年的微细化、高长宽比化、复杂化的微小加工技术中产生的表面张力和毛细管力问题的方法是非常值得期待的,但另一方面,对高分子抗蚀剂材料的影响,特别是对粘着强度的影响也令人担忧。为了积极推进超临界二氧化碳处理技术的实用化,有必要定量评价该工艺对微小图案的强度和附着力等机械性能的影响,保证其安全性。 而且,如果能够明确工艺条件和微小图案材料的机械性能的关系,就有可能通过超临界二氧化碳处理积极地进行高分子的改质等。 微小尺寸材料的机械性能评价将成为将超临界二氧化碳处理积极应用于半导体制造技术的关键。