一种亚微米双台阶图形的制备方法技术

一种亚微米双台阶图形的制备方法，包括以下步骤：提供掩膜版，所述掩膜版上设置有若干个图形，提供样品，所述样品放置于所述掩膜版的下方；在所述掩膜版与样品之间设置光刻胶，采用光刻方法对所述样品上的掩膜版进行曝光，形成光刻胶形貌；采用刻蚀方法，将所述光刻胶形貌转移至所述样品上；去除所述光刻胶。本发明专利技术提供的一种亚微米双台阶图形的制备方法，通过一次光刻和刻蚀工艺，实现了亚微米图形的制备，同时，利用周期性图形的光学衍射效应，实现了亚微米图形的双台阶制备，具有工艺简单、易于操作、可控性强的特点，降低了制备成本，极大地满足了工艺复杂器件的制备需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体微纳米加工领域，尤其涉及一种亚微米双台阶图形的制备方法。
技术介绍
随着微电子技术的快速发展，电子元器件被制作得越来越小。在微纳米器件的加工技术中，通常采用高精度投影式光刻、电子束光刻等方法，然而应用此类方法的设备均非常昂贵，尤其是对于双台阶图形的制备，一般需要采用两次光刻和刻蚀工艺，增加了双台阶图形的制备成本，导致制备亚微米双台阶图形存在投入高、工艺复杂等问题，而且，随着近年来器件结构越来越复杂，复杂的工艺步骤和昂贵的制备成本较难满足时代的需求，需要简化工艺流程，降低制备成本，适应微纳米器件的快速发展。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是一种亚微米双台阶图形的制备方法，利用周期性图形的光学衍射效应，通过一次光刻和刻蚀工艺，实现亚微米双台阶图形的制备。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种亚微米双台阶图形的制备方法，包括以下步骤：(1)提供掩膜版，所述掩膜版上设置有若干个图形，提供样品，所述样品放置于所述掩膜版的下方；(2)在所述掩膜版与样品之间设置光刻胶，采用光刻方法对所述样品上的掩膜版进行曝光，形成光刻胶形貌；(3)采用刻蚀方法，将所述光刻胶形貌转移至所述样品上；(4)去除所述光刻胶。进一步地，所述图形为二维周期性图形，若干个所述图形呈阵列形状排列分布在所述掩膜版上。优选地，所述图形呈方形，边长为2～4微米，所述阵列形状为矩形阵列，阵列周期为2.5～6微米。优选地，所述图形呈圆形，直径为2～10微米，所述阵列形状为环形阵列，阵列周期为2～6微米。进一步地，步骤(2)中所述光刻方法为接触式光刻或者接近式曝光中的一种。进一步地，所述接近式曝光的曝光时间为4～8秒。进一步地，步骤(2)中所述光刻胶的厚度为1～3微米。进一步地，步骤(3)中所述刻蚀方法为离子束刻蚀或者感应耦合离子体刻蚀。进一步地，所述感应耦合离子体刻蚀的时间为2～5分钟。进一步地，所述感应耦合离子体刻蚀的温度小于50摄氏度。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种亚微米双台阶图形的制备方法，通过一次光刻和刻蚀工艺，实现了亚微米图形的制备，同时，利用周期性图形的光学衍射效应，实现了亚微米图形的双台阶制备，具有工艺简单、易于操作、可控性强的特点，降低了制备成本，极大地满足了工艺复杂器件的制备需求。附图说明图1是本专利技术实施例亚微米双台阶图形的制备方法的流程图。图2是本专利技术实施例1亚微米双台阶图形的掩膜版示意图。图3是本专利技术实施例1亚微米双台阶图形的光刻胶形貌局部放大图。图4是本专利技术实施例1亚微米双台阶图形的双台阶图形局部放大图。图5是本专利技术实施例2亚微米双台阶图形的掩膜版局部示意图。具体实施方式为了更好地阐述本专利技术的技术特点和结构，以下结合本专利技术的优选实施例及其附图进行详细描述。参阅图1，一种亚微米双台阶图形的制备方法，包括以下步骤：(1)提供掩膜版，该掩膜版上设置有若干个图形，提供样品，该样品放置于掩膜版的下方；(2)在掩膜版与样品之间设置光刻胶，采用光刻方法对样品上的掩膜版进行曝光，形成光刻胶形貌；(3)采用刻蚀方法，将光刻胶形貌转移至样品上；(4)去除光刻胶。实施例1参阅图2至图4，步骤(1)中图形11为二维周期性图形，若干个该图形11呈阵列形状排列分布在掩膜版10上，该图形11呈方形，边长为2～4微米，该阵列为矩形阵列，阵列周期为2.5～6微米。本实施例选取图形11为正方形，边长为2微米，若干个正方形呈矩形阵列分布，阵列周期为2.8微米，该正方形图形区域均不透光，掩膜版10与样品相互对应，样品的材料为硅。步骤(2)中光刻胶的厚度为1～3微米，光刻方法为接触式光刻或者接近式曝光，其中接近式曝光的曝光时间为4～8秒。本实施例选取光刻胶的型号为AZ5214型光刻胶，该光刻胶的厚度1.8微米；采用接近式曝光方法，选用SUSSMA6型号光刻机，对样品上的掩膜版10进行5.5秒曝光，形成如图3所示的光刻胶形貌20。步骤(3)中刻蚀方法为离子束刻蚀或者感应耦合离子体刻蚀，其中，刻蚀的时间为2～5分钟。本实施采用感应耦合离子体刻蚀方法，刻蚀气体为SF6(六氟化硫)和C4F8(八氟-2-丁烯)，刻蚀温度为小于50摄氏度，刻蚀时间为5分钟。在曝光过程中，由于样品受光学衍射效应影响，掩膜版10上的图形转移至样品上时光刻胶形貌20产生了再分布的现象，同时，光刻胶的厚度也重新分布，使光刻胶的厚度均匀、平整，解决了传统曝光方式中图形转移时光刻胶厚度分布不均的问题。然而，相较于掩膜版10，转移后的光刻胶形貌20使图形发生变化，圆形区域残留有较薄的光刻胶，刻蚀深度小于其他区域，使图形的横向尺寸在亚微米范围内，形成双台阶22图形，从而实现了亚微米双台阶的制备。步骤(4)中去除光刻胶，清洗样品上残余的光刻胶。如图4所示，通过一次光刻与刻蚀工艺，形成了亚微米的圆柱21，该亚微米圆柱21的壁宽为0.5微米，亚微米圆柱21中心高度比圆柱外围高0.5微米。实施例2参阅图5，步骤(1)中图形11为圆形，直径为2～10微米，该阵列形状为环形阵列，阵列周期为2～6微米。本实施例选取图形11为二维周期性的圆形，直径为8微米，若干个圆形呈环形阵列分布，阵列周期为4微米，该圆形图形区域均不透光，掩膜版10与样品相互对应，样品的材料为硅。综上所述，本专利技术提供的一种亚微米双台阶图形的制备方法，通过一次光刻和刻蚀工艺，实现了亚微米图形的制备，同时，利用周期性图形的光学衍射效应，实现了亚微米图形的双台阶制备，具有工艺简单、易于操作、可控性强的特点，降低了制备成本，极大地满足了工艺复杂器件的制备需求。本专利技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利技术所作的举例，而并非是对本专利技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种亚微米双台阶图形的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提供掩膜版(10)，所述掩膜版(10)上设置有若干个图形(11)，提供样品，所述样品放置于所述掩膜版(10)的下方；(2)在所述掩膜版(10)与样品之间设置光刻胶，采用光刻方法对所述样品上的掩膜版(10)进行曝光，形成光刻胶形貌(20)；(3)采用刻蚀方法，将所述光刻胶形貌(20)转移至所述样品上；(4)去除所述光刻胶。

【技术特征摘要】
1.一种亚微米双台阶图形的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供掩膜版(10)，所述掩膜版(10)上设置有若干个图形(11)，提供样品，
所述样品放置于所述掩膜版(10)的下方；
(2)在所述掩膜版(10)与样品之间设置光刻胶，采用光刻方法对所述样品
上的掩膜版(10)进行曝光，形成光刻胶形貌(20)；
(3)采用刻蚀方法，将所述光刻胶形貌(20)转移至所述样品上；
(4)去除所述光刻胶。
2.根据权利要求1所述的亚微米双台阶图形的制备方法，其特征在于，所
述图形(11)为二维周期性图形，若干个所述图形(11)呈阵列形状排列分布在所述
掩膜版(10)上。
3.根据权利要求2所述的亚微米双台阶图形的制备方法，其特征在于，所
述图形(11)呈方形，边长为2～4微米，所述阵列形状为矩形阵列，阵列周期为
2.5～6微米。
4.根据权利要求2所述的亚微米双台阶图形的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：时文华，付思齐，刘彬，缪小虎，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32