Shadow mask e maschere per fotolitografia a contatto

La shadow mask si utilizza per definire aree di un dispositivo e per creare su di esso microstrutture con precisione, mascherando o coprendo parte della superficie target. Quando si vuole realizzare un pattern su di una superficie di interesse, come ad esempio un wafer di silicio o un altro substrato, si realizza un processo di deposizione usando una maschera per fotolitografia oppure si procede direttamente alla fotolitografia stessa.

SHADOW MASK

Le shadow mask, realizzate da Scriba, rappresentano un’alternativa rapida ed economicamente conveniente, rispetto all’applicazione di un processo basato sulla fotolitografia, soprattutto quando le dimensioni caratteristiche della maschera sono superiori a 10 μm.

Inoltre, è bene tenere in considerazione che, le geometrie prodotte con il laser permettono di raggiungere dimensioni più piccole, bordi più netti e tolleranze più strette rispetto a quanto è possibile ottenere per mezzo di un etching chimico.

La fabbricazione delle shadow mask con il laser ha le seguenti caratteristiche:

  • tolleranza massima del processo pari a ± 10 μm.
  • larghezza minima delle strutture che si possono realizzare pari a 50 μm.

Le shadow mask possono, inoltre, essere fabbricate con materiali non convenzionali che permettono di evitare contaminazioni del substrato oggetto di studio.

Quando realizziamo una shadow mask possiamo fabbricare anche supporti o telai portanti per favorirne la maneggiabilità e l’allineamento al dispositivo su cui si devono integrare.

MASCHERE PER FOTOLITOGRAFIA

La fotolitografia è un processo usato per rimuovere selettivamente parti di un film sottile depositato su un substrato.

Il processo fotolitografico utilizza una sorgente luminosa per trasferire un disegno (motivo) realizzato su di una maschera, a una sostanza chimica sensibile alla luce (photoresist) che ricopre il substrato.

Esistono diversi modi per realizzare un motivo (pattern) su di un photoresist. È possibile scrivere direttamente sul photoresist, per esempio utilizzando un laser, ma il metodo più comune prevede l’applicazione della fotolitografia.

Durante un processo di fotolitografia si espone il photoresist ad una radiazione luminosa per mezzo di una lampada, utilizzando lunghezze d’onda selezionate. In questo modo si ha l’attivazione di un componente fotoattivo all’interno della resina, solo in alcune parti particolari se si utilizza una maschera realizzata ad hoc. Questa attivazione modificherà le proprietà locali di solubilità della resina, rendendola solubile o meno in un solvente detto sviluppatore. Un photoresist per fotolitografia viene definito:

  • positivo se le parti esposte vengono sviluppate dopo l’irradiazione
  • negativo se vengono rimosse quelle non esposte, come ad esempio il photoresist Microchem SU-8.

Fondamentalmente, esistono due tipi di maschere per fotolitografia, le hard photolithography mask in quarzo o vetro borosilicato e le soft photolithography mask realizzate in plastica.

A Scriba realizziamo maschere per fotolitografia seguendo le indicazioni del cliente, che può fornire direttamente il file CAD con il disegno da realizzare. In alternativa possiamo fornire un supporto per la progettazione. Il team di Scriba accompagnerà il cliente nella realizzazione del suo progetto garantendo assistenza in ogni step, dalla progettazione alla realizzazione della maschera.


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