薄膜沉积技术（Membrane Deposition Technique）

　　在了解溶脱剥离法（lift-off）图形转移之前，首先需要了解适合于溶脱剥离法的薄膜沉积技术。沉积薄膜的方法很多，包括物理与化学气相方法、分子束外延方法、旋转涂覆或喷涂方法以及电镀方法。但是常用的是物理与化学气相沉积。所谓物理气相沉积（physical vapour deposition,PVD）包括热蒸发沉积（thermal evaporation）和等离子体溅射沉积（plasma sputtering deposition）。热蒸发沉积又可按蒸发方法不同，分为电阻蒸发沉积与电子束蒸发沉积。等离子体溅射沉积也可以根据等离子体产生的方法不同，分为直流溅射、射频溅射和磁控射频溅射。化学气相沉积（chemical vapour deposition,CVD）包括低压型（LPCVD）、常压型（APCVD）、等离子体增强型（PECVD）和金属有机化合物型（MOCVD）。近年来一种新型薄膜沉积技术即原子层沉积（atomic layer deposition，ALD）受到广泛关注。以上各种薄膜沉积方法的主要特点与区别列于表一中。

表一：常用薄膜沉积技术的主要特征比较

　 　考察一种薄膜沉积方法是否适合于溶脱剥离法图形转移需要注意两点：一是沉积过程中的衬底温升，二是沉积的方向性。由于溶脱剥离法依赖于光刻胶图形作为掩模，每一种光刻胶都有一个剥离化转变温度（Tg），当温度大于Tg时光刻胶开始软化并可流动，导致光刻胶图形倒塌或者变形。由表二可见，CVD沉积方法一般需要较高的衬底温度，因而不适于剥离法图形的转移。

沉积的方向性直接决定了是否能够成功剥离沉积的薄膜。图表二（a）是在沉积方向性好的情况下薄膜沉积与剥离的结果。当光刻胶膜层被清除后，只有没被掩模覆盖的区域留下金属膜图形。表二（b）是在沉积方向性差的情况下薄膜沉积与剥离的结果。由于沉积的方向性差，光刻胶图形边壁上也有薄膜沉积，将光刻胶顶部与衬底上的金属膜连成整体。当清除光刻胶层时，一种可能是整个金属膜也随着光刻胶层被一起清除，这在沉积金属膜与衬底结合不牢时完全可能发生。另一种可能是如表二（b）所示，光刻胶顶部的金属膜虽然被清除了，但边壁的金属膜与衬底上的金属膜连成一体，留在衬底上。综合以上两点，只有热蒸发式薄膜沉积能够同时满足衬底温升底与沉积方向性好的要求，因而也最适合于溶脱剥离法图形转移[1]。

图二：薄膜沉积方向性对剥离结果的影响

参考文献：

[1] 崔铮，《微纳米加工技术及其应用》，高等教育出版社，2013.04,329-330;