一种金属纳米线或片的制作方法及纳米线或片技术

本发明专利技术提供了一种金属纳米线或片的制作方法，包括首先在衬底上依次交替生长若干层第一薄膜和第二薄膜，在顶层第二薄膜上涂覆光阻层；在光阻层上光刻出两端为平板区域中间有若干线条连接的图形；刻蚀第一薄膜和第二薄膜形成上述图形；去除底层第一薄膜上的若干线条，使底层第二薄膜上的若干线条呈悬空状；钝化刻蚀后的第一薄膜和第二薄膜，在钝化后的第一薄膜和第二薄膜上表面溅射金属薄膜，形成自然隔离的金属纳米线或片。本发明专利技术通过光刻、薄膜生长，结合特殊刻蚀，在钝化后的第一薄膜和第二薄膜上表面溅射金属薄膜，由于刻蚀形成的台阶覆盖率有限，可实现纳米线或片的自然物理隔离，无需额外的工艺步骤。本发明专利技术还提供了一种纳米线或片。

【技术实现步骤摘要】
一种金属纳米线或片的制作方法及纳米线或片
本专利技术涉及一种半导体器件制造领域，尤其涉及一种金属纳米线或片的制作方法及纳米线或片。
技术介绍
随着信息技术的发展，对半导体器件的运算速度以及集成度的要求逐步提高，半导体器件特征尺寸(CriticalDimension，CD)逐步变小。基于用户对运算速度以及集成度的需求，纳米线应运而生。纳米线是指在横向上被限制在100纳米以下(纵向没有限制)的一维结构。悬置纳米线是指纳米线在真空条件下末端被固定。典型的纳米线的纵横比在1000以上，因而常将其作为一维结构。随着集成电路先进互联工艺的研究进行，Ru，Co，Mo等金属纳米线材料研究成为热点，但是这些材料不论采用干法还是湿法都极难刻蚀。目前针对Ru，Co等金属，主要还是采用剥离（liftoff）、大马士革和侧墙转移直接刻蚀的方式，剥离工艺分辨率受限制，大马士革工艺复杂，采用侧墙转移直接刻蚀金属纳米线，纳米线截面形状不可控，不能灵活控制纳米线的宽度和厚度，而且对纳米线存在等离子损伤。因此，如何制作一种工艺简单，且能够灵活控制其截面形状的纳米线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属纳米线或片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：/n在衬底上依次交替生长若干层第一薄膜和第二薄膜，在顶层所述第二薄膜上涂覆光阻层；/n在所述光阻层光刻形成图形，所述图形包括两相对分布的平板区域，以及连接两所述平板区域的若干线条；/n刻蚀所述第一薄膜和第二薄膜形成所述图形；/n刻蚀所述第一薄膜和第二薄膜，去除底层所述第一薄膜上的所述图形中的所述若干线条，使底层所述第二薄膜上的所述图形中的所述若干线条呈悬空状；/n钝化刻蚀后的所述第一薄膜和第二薄膜；/n在钝化后的所述第一薄膜和第二薄膜上表面溅射金属薄膜，形成金属纳米线或片。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属纳米线或片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
在衬底上依次交替生长若干层第一薄膜和第二薄膜，在顶层所述第二薄膜上涂覆光阻层；
在所述光阻层光刻形成图形，所述图形包括两相对分布的平板区域，以及连接两所述平板区域的若干线条；
刻蚀所述第一薄膜和第二薄膜形成所述图形；
刻蚀所述第一薄膜和第二薄膜，去除底层所述第一薄膜上的所述图形中的所述若干线条，使底层所述第二薄膜上的所述图形中的所述若干线条呈悬空状；
钝化刻蚀后的所述第一薄膜和第二薄膜；
在钝化后的所述第一薄膜和第二薄膜上表面溅射金属薄膜，形成金属纳米线或片。


2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述生长方式包括化学气相沉积或外延方式。


3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，刻蚀所述第一薄膜和第二薄膜形成所述图形，并刻蚀所述第一薄膜和第二薄膜，去除底层所述第一薄膜上的所述图形中的所述若干线条，使底层所述第二薄膜上的所述图形中的所述若干线条呈悬空状，步骤包括：
干法各向异性刻蚀所述第一薄膜和第二薄膜，刻蚀后的侧壁形状为倒梯形或陡直，所述倒梯形底角范围是700~900；
去除所述光阻层；
干法各向同性选择性刻蚀所述第一薄膜和第二薄膜，直至把所述第一薄膜上的所述图形中的所述若干线条掏空，使所述第二薄膜上的所述图形中的所述若干线条呈悬空状。


4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，刻蚀所述第一薄膜和第二薄膜形成所述图形，并刻蚀所述第一薄膜和第二薄膜，去除底层所述第一薄膜上的所述图形中的所述若干线条，使底层所述第二薄膜上的所述图形中的所述若干线条呈悬空状，步骤包括：
干法各向异性刻蚀顶层所述第二薄膜，刻蚀后的顶层所述第二薄膜侧壁为陡直；
去除所述光阻层，在顶层所述第二薄膜上表面、侧壁和顶层所述第一薄膜上表面生长第三薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊杰，刘耀东，周娜，王桂磊，高建峰，李永亮，罗军，赵超，王文武，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11