[發(fā)明專(zhuān)利]用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910077517.X
• 申請(qǐng)日: 2009-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101783658A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李晶晶;趙以貴;朱效立;李東梅;賈銳;謝常青
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H03H3/08
• 分類(lèi)號(hào): H03H3/08;B81C1/00;G01N29/02
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周?chē)?guó)城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聲表面波器件和微細(xì)加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于X射線曝光和剝離技術(shù)制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的方法。

背景技術(shù)

隨著高性能傳感技術(shù)的發(fā)展，對(duì)聲表面波器件的制作提出挑戰(zhàn)，要求線條越來(lái)越細(xì)，精度越來(lái)越高，甚至達(dá)到百納米左右才能滿足其快速發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的光學(xué)光刻對(duì)密集圖形在600nm以下難以得到好的效果。一般具有亞微米尺寸聲表面波延遲線多采用電子束直寫(xiě)光刻技術(shù)制備，此時(shí)需要先在不導(dǎo)電的壓電基片上沉積電極材料，然后再進(jìn)行電子束光刻和電極材料刻蝕。由于電極材料對(duì)電子束的背散射效應(yīng)較強(qiáng)，影響了叉指換能器電極的寬度和間距的進(jìn)一步減小。另外，材料刻蝕會(huì)對(duì)基片表面造成機(jī)械損傷和粘污，嚴(yán)重的將引起界面態(tài)和表面態(tài)，對(duì)器件性能產(chǎn)生影響。電子束直寫(xiě)光刻的另一個(gè)缺點(diǎn)是工作效率較低，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法，以減小電極材料的背散射效應(yīng)，避免無(wú)法在不導(dǎo)電的襯底上電子束光刻得到高分辨率圖形的問(wèn)題，提高聲表面波氣體檢測(cè)器的性能。

(二)技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法，該方法利用電子束直寫(xiě)光刻技術(shù)制備出具有亞微米尺寸聲表面波延遲線圖形作為X射線曝光掩模板，然后在壓電基片上采用X射線曝光得到凹立的延遲線圖形，通過(guò)電子束蒸發(fā)、剝離形成亞微米尺寸聲表面波延遲線。

上述方案中，該方法具體包括以下步驟：

步驟1、采用電子束光刻、電鍍?cè)谧灾伪∧ど现谱骶哂衼單⒚壮叽缏暠砻娌ㄑ舆t線圖形；

步驟2、在石英基片上懸涂光刻膠；

步驟3、通過(guò)X射線曝光將聲表面波延遲線圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上；

步驟4、顯影、定影，去殘膠得到凹立的延遲線圖形；

步驟5、蒸發(fā)并剝離金屬，完成用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作。

上述方案中，步驟1中所述在自支撐薄膜上制作具有亞微米尺寸聲表面波延遲線圖形后，進(jìn)一步包括：通過(guò)電鍍金屬，形成X射線曝光所需的阻擋層，阻擋層的厚度為300～500nm。

上述方案中，步驟2中所述在石英基片上懸涂光刻膠，進(jìn)一步在光刻膠與石英之間涂敷增粘劑。

上述方案中，步驟3中所述X射線曝光采用的光源為同步輻射光源，自支撐的X射線曝光模版作為光刻版，在壓電基片上進(jìn)行接觸式曝光。

上述方案中，步驟4中所述顯影以后進(jìn)一步使用反應(yīng)離子刻蝕方法去除殘膠，防止電子束蒸發(fā)、剝離金屬時(shí)形成缺陷。

上述方案中，步驟5中所述蒸發(fā)并剝離金屬，采用電子束蒸發(fā)金屬，然后采用剝離工藝去除金屬，形成最終的可用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作。

(三)有益效果

本發(fā)明特點(diǎn)是采用電子束光刻、X射線光刻和剝離技術(shù)相結(jié)合的方法，首先在一個(gè)背散射效應(yīng)很小的自支撐薄膜上利用電子束直寫(xiě)光刻技術(shù)制備出具有亞微米尺寸聲表面波延遲線圖形作為母版，然后在壓電基片上采用X射線曝光得到凹立的延遲線圖形，通過(guò)剝離得到可用于氣體檢測(cè)的聲表面波延遲線，這樣極大地減小電極材料的背散射效應(yīng)，避免了無(wú)法在不導(dǎo)電的襯底上電子束光刻得到高分辨率圖形的問(wèn)題，從而進(jìn)一步提高聲表面波氣體檢測(cè)器的性能。另外，利用這個(gè)母版可以反復(fù)多次進(jìn)行X射線曝光，提高了制作效率，極大減小了制作成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的方法流程圖；

圖2-1至圖2-6是本發(fā)明制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的工藝流程圖；

圖3-1至圖3-6是依照本發(fā)明實(shí)施例制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明提供的這種制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的方法，聲表面波延遲線是由電子束光刻和微電鍍制成X射線曝光模版，通過(guò)X射線曝光，將亞微米尺寸聲表面波延遲線轉(zhuǎn)移到以不導(dǎo)電的石英作為襯底的光刻膠上，顯影后通過(guò)蒸發(fā)金屬、剝離工藝，得到可用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線。

如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的方法流程圖，該方法包括以下步驟：

步驟1、采用電子束光刻、電鍍?cè)谧灾伪∧ど现谱骶哂衼單⒚壮叽缏暠砻娌ㄑ舆t線圖形；