[發(fā)明專利]納米結(jié)構(gòu)的制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910171605.X
• 申請(qǐng)日: 2019-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN110737170A
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段天利;王堯;馬續(xù)航;張銳;瞿學(xué)選
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G03F7/00
• 分類號(hào): G03F7/00
• 代理公司: 44224 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 潘霞;譚露盈

本發(fā)明涉及一種納米結(jié)構(gòu)的制作方法。該方法包括如下步驟：繪制版圖，版圖設(shè)有曝光區(qū)域和非曝光區(qū)域，在非曝光區(qū)域中設(shè)置輔助曝光區(qū)；使用正性電子抗蝕劑在襯底上形成抗蝕層；根據(jù)版圖對(duì)抗蝕層進(jìn)行曝光處理，然后進(jìn)行顯影處理，得到具有圖案的抗蝕層，其中，曝光處理的步驟中，輔助曝光區(qū)的曝光劑量小于曝光區(qū)域的曝光劑量，以使抗蝕層對(duì)應(yīng)輔助曝光區(qū)的區(qū)域形成凹槽；在具有圖案的抗蝕層上形成金屬層，得到層疊件；使用去膠試劑清洗層疊件以去除抗蝕層，得到納米結(jié)構(gòu)。上述納米結(jié)構(gòu)的制作方法能夠使圖形較易剝離且得到的圖形完整。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米結(jié)構(gòu)的制作領(lǐng)域，特別涉及一種納米結(jié)構(gòu)的制作方法。

背景技術(shù)

納米結(jié)構(gòu)應(yīng)用非常廣泛，然而制備納米結(jié)構(gòu)工藝卻比較復(fù)雜。電子束曝光直寫的靈活性和高分辨率，使它可以加工小于10納米的精細(xì)機(jī)構(gòu)。因此，電子束曝光設(shè)備經(jīng)常被用來制備納米結(jié)構(gòu)。我們通過在襯底上旋涂電子束抗蝕劑，經(jīng)過電子束曝光后，形成納米結(jié)構(gòu)。金屬膜沉積后，再經(jīng)剝離，而把納米結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到金屬膜上。然而對(duì)于納米級(jí)的結(jié)構(gòu)，尤其是封閉的圖形，電子束抗蝕劑很難被剝離掉，且處理不當(dāng)很容易造成納米結(jié)構(gòu)的破損。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種能夠使圖形較易剝離且圖形完整的納米結(jié)構(gòu)的制作方法。

一種納米結(jié)構(gòu)的制作方法，包括如下步驟：

繪制版圖，所述版圖設(shè)有曝光區(qū)域和非曝光區(qū)域，在所述非曝光區(qū)域中設(shè)置輔助曝光區(qū)；

使用正性電子抗蝕劑在襯底上形成抗蝕層；

根據(jù)所述版圖對(duì)所述抗蝕層進(jìn)行曝光處理，然后進(jìn)行顯影處理，得到具有圖案的所述抗蝕層，其中，所述曝光處理的步驟中，所述輔助曝光區(qū)的曝光劑量小于所述曝光區(qū)域的曝光劑量，以使所述抗蝕層對(duì)應(yīng)所述輔助曝光區(qū)的區(qū)域形成凹槽；

在具有所述圖案的所述抗蝕層上形成金屬層，得到層疊件；及

使用去膠試劑清洗所述層疊件以去除所述抗蝕層，得到所述納米結(jié)構(gòu)。

上述納米結(jié)構(gòu)的制作方法通過在版圖的非曝光區(qū)域中設(shè)置輔助曝光區(qū)，且曝光處理的步驟中，使輔助曝光區(qū)的曝光劑量小于曝光區(qū)域的曝光劑量，以使輔助曝光區(qū)的抗蝕劑進(jìn)行不充分曝光，從而在抗蝕層對(duì)應(yīng)輔助曝光區(qū)的區(qū)域形成凹槽，且形成的凹槽又不影響抗蝕層的完整性，在隨后形成金屬層的步驟中，由于凹槽的存在，金屬很難完全填滿凹槽，那么在后續(xù)使用去膠試劑清洗的過程中，去膠試劑就會(huì)通過凹槽與抗蝕層接觸，以溶解抗蝕層，抗蝕層上的金屬隨抗蝕層溶解而脫離，在襯底上就只剩下所需圖形的納米結(jié)構(gòu)，不僅簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)了抗蝕層的剝離，而且不會(huì)造成納米結(jié)構(gòu)的破損。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述輔助曝光區(qū)為多個(gè)，多個(gè)所述輔助曝光區(qū)沿一直線或弧線間隔設(shè)置，多個(gè)所述輔助曝光區(qū)的總面積與所述非曝光區(qū)域的面積的比為1:30～1:4。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述使用去膠試劑清洗所述層疊件以去除所述抗蝕層的步驟具體為：將所述層疊件浸泡在所述去膠試劑中，然后在5W～10W、10kHz～40kHz的條件下對(duì)所述層疊件進(jìn)行超聲波處理。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述輔助曝光區(qū)的曝光劑量為所述曝光區(qū)域的曝光劑量的50％～80％。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述在具有所述圖案的所述抗蝕層上形成金屬層的方法為磁控濺射或電子束蒸鍍；

及/或，所述金屬層的厚度為30納米～100納米；

及/或，所述金屬層的材質(zhì)選自鉻、鋁、金及鈦中的一種。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述凹槽為狹長(zhǎng)型。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述正性電子抗蝕劑為聚甲基丙烯酸甲酯。