簡版鎢鈦合金薄膜光刻工藝

鎢鈦合金（WTi）廣泛應用於微機械製造中。使用濺射工藝沉積的鎢鈦合金薄膜具有高密度，適中的薄膜應力，優良的表面平整度，優良的熱與化學穩定性，從而在MEMS製造中作為結構層與犧牲層材料的理想選擇。

鎢鈦合金具有獨特的優點，一方面，鎢鈦合金可以使用40℃雙氧水(H₂O₂)快速而穩定地刻蝕，同時又不會破壞絕大多數諸如鋁，銅等常用金屬層。而大多數酸也不會刻蝕鎢鈦合金，這使鎢鈦合金與其他金屬之間具有良好的刻蝕選擇性。

但是通常使用的基於光刻膠賦形層的平面光刻工藝不能直接應用於鎢鈦合金薄膜的圖形化刻蝕。因為用於鎢鈦合金刻蝕的40℃雙氧水刻蝕液同樣也會腐蝕光刻膠。作為強氧化劑的雙氧水可以打開有機聚合物的分子鍵，從而破壞光刻膠膜，為了改善這一問題，有學者提出了一種簡化的鎢鈦合金光刻工藝。工藝具體實現步驟如下：

步驟一：全部工藝步驟在潔淨室裡實現。將覆蓋有鎢鈦合金薄膜的包括但 不限於矽片的襯底基片（以下簡稱為基片）使用丙酮，異丙醇與去離子水清洗，吹幹。

步驟二：使用勻膠機將液態正光刻膠旋塗在待刻蝕的基片上。通過調節勻膠機轉速以控制光刻膠達到特定厚度。將塗膠完成的基片在熱板上加熱固化膠層。待膠充分冷卻後在對準曝光機上使用掩膜進行紫外線曝光。然後將曝光後的基片在顯影液中完全顯影。將顯影後的基片在熱板上加熱，使膠層完全固化。勻膠與曝光過程在黃光區完成。

步驟三：將熱固化膠層的基片在有空氣迴圈過濾設備的通風櫥中冷卻，確保膠層中的溶劑充分揮發。冷卻過程在黃光區完成。

步驟四：通過溫度控制，將30%雙氧水刻蝕液溫度維持在20℃，將冷卻完 成的基片放入刻蝕液開始刻蝕。在20℃下雙氧水對光刻膠膜的刻蝕作用被大大減緩，根據實驗可知其刻蝕時間遠大於鎢鈦合金薄膜需要的刻蝕時間。因此該反應可以在不破壞光刻膠賦形層的前提下實現鎢鈦合金薄膜的高精度刻蝕，而僅需要一步光刻。

步驟五：將刻蝕完成的基片使用丙酮與異丙醇洗掉光刻膠，完成工藝。

這種簡化的鎢鈦合金薄膜光刻工藝可以實現對鎢鈦合金薄膜結構的高精度光刻，光刻後鎢鈦合金結構表面平整，輪廓清晰，具有很高的光刻品質。