本实用新型专利技术公开了一种防止高深宽比密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌的装置，所述的装置包括能产生均恒电场的容器式装置本体、用于承载待处理微纳器件进行工艺处理的器皿、用于对器皿中待处理微纳器件进行辅助加热的加热装置；所述的器皿设置容器式装置本体的内腔中；所述的器皿上设有排出器皿中工艺处理溶液的排水管，在排出工艺处理溶液后，所述的排出容器式装置本体产生的均恒电场能作用于器皿中的待处理微纳器件，且产生均恒电场的电场方向与待处理微纳器件的高度方向一致。通过本实用新型专利技术所述的装置，在高深宽比密集结构的下端之间、火下端之间都产生静电排斥力，有效防止了高深宽比密集微纳抗蚀剂结构的粘连与倒塌。高深宽比密集微纳抗蚀剂结构的粘连与倒塌。高深宽比密集微纳抗蚀剂结构的粘连与倒塌。
【技术实现步骤摘要】
一种防止高深宽比密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌的装置
[0001]本技术涉及半导体与微电子
，更具体的，涉及一种防止高深宽比密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌的装置。
技术介绍
[0002]随着半导体与微电子技术的发展，微纳芯片的特征尺寸已深入到一百纳米，甚至十纳米以下，给微纳芯片制造提出了越来越高的挑战。其中，高高宽比(或高深宽比)密集微纳结构的制造尤为困难。高高宽比(或高深宽比)密集微纳结构是微纳光学器件(如光栅、光子筛、波带片等)和储存器中非常常见的结构形式。这些结构往往需要通过光刻、刻蚀、薄膜沉积或者电镀等复杂的微加工途径来实现，并且一般都需要借助抗蚀剂材料实现图形结构的多次转移而最终成型于衬底材料。如图1所示，制作过程中，高高宽比(或高深宽比)密集微纳抗蚀剂结构非常容易发生粘连与倒塌，致使图形转移的失败。
[0003]经研究，导致高高宽比(或高深宽比)密集微纳抗蚀剂结构发生粘连与倒塌的主要原因是在图形转移的多道工艺中，由于高高宽比(或高深宽比)密集微纳抗蚀剂结构缝隙或孔洞残留的液体(如显影液、定影液、清洗液等)具有表面张力，在干燥、蒸发过程中这些液体对微纳结构的作用力不断发生变化，引起抗蚀剂结构受力不平衡，从而发生粘连与倒塌。其基本过程如图2所示。
[0004]因此，为了克服残留液体表面张力对高高宽比(或高深宽比)密集微纳抗蚀剂结构稳定性的影响，人们开发了不同的技术方法。如设法减少加工步骤，从而减小发生粘连与倒塌的几率；或者通过化学方法降低工艺过程所使用试剂的表面张力，如在各种试剂中加入表面活性剂等；或者在上述需要使用液体试剂的工艺步骤中引入超临界流体干燥技术，极大降低试剂的表面张力。
[0005]上述列举的解决方法都有各自的局限性。在目前功能日趋多样化、性能提升需求越来越紧迫的形势下，微纳器件的结构复杂度越来越大，对加工步骤的压缩非常有限。虽然可以通过往试剂中添加表面活性剂等方法减小试剂表面张力，但加入的成分可能引起抗蚀剂结构表面粗糙度的增加，不利于纳米级高高宽比(或高深宽比)密集图形的转移。超临界流体干燥技术虽然可以极大降低试剂表面张力，但往往需要较复杂的专业设备和装置，还需要对超临界介质(如超临界CO2)等的存储与输运，增加开发与制备成本。
技术实现思路
[0006]本技术为了解决以上现有技术存在的不足与缺陷的问题，提供了一种防止高深宽比密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌的装置，通过该装置运用较为简单的物理原理消除高高宽比(或高深宽比)密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌。
[0007]为实现上述本技术目的，采用的技术方案如下：
[0008]一种防止高深宽比密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌的装置，所述的装置包括能产生均恒电场的容器式装置本体、用于承载待处理微纳器件进行工艺处理的器皿；
[0009]所述的器皿设置容器式装置本体的内腔中；
[0010]所述的器皿上设有排出器皿中工艺处理溶液的排水管，
[0011]在排出工艺处理溶液后，所述的排出容器式装置本体产生的均恒电场能作用于器皿中的待处理微纳器件，且产生均恒电场的电场方向与待处理微纳器件的高度方向一致。
[0012]本技术所述的装置工作原理如下：
[0013]光学或电子束抗蚀剂多为有机聚合物，在微纳器件加工过程中往往都需经过涂覆和烘烤，其内部溶剂基本发挥完全，使其固态结构的杨氏模量达较大数值。如果给缝隙或孔洞中残留有各种操作溶液的高高宽比(或高深宽比)密集微纳抗蚀剂结构施加垂直电场，抗蚀剂结构在沿电场方向的不同区域处发生极化，分化出带正电和带负电的两端。高高宽比(或高深宽比)密集结构的上端感应出相同一电极，使得高高宽比(或高深宽比)密集结构上端之间产生一定的静电排斥力。由于静电排斥力的存在，较好地抵消了由于残留液体蒸发而失去与环境大气压力的平衡。相应的高高宽比(或高深宽比)密集结构的下端由于感应出相同另一电极，因此高高宽比(或高深宽比)密集结构的下端之间也产生一定的静电排斥力，从而有效防止了高高宽比(或高深宽比)密集微纳抗蚀剂结构的粘连与倒塌。
[0014]利用本技术所述的装置，可以不需更改或删减器件的制作步骤，不使用化学添加剂，也不使用像超临界介质这样的额外物质，运用较为简单的物理原理消除高高宽比(或高深宽比)密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌。
[0015]优选地，所述的装置还包括用于对器皿中待处理微纳器件进行辅助加热的加热装置，所述的加热装置紧贴着器皿。
[0016]优选地，所述的器皿的底侧设有排水孔，所述的排水管的一端与排水孔连通；所述的排水管的另一端延伸出所述的容器式装置本体外部。
[0017]进一步地，所述的器皿上还设有用于控制排水管导通的第一开关。
[0018]优选地，所述的容器式装置本体的侧面设有若干个镂空结构。
[0019]优选地，所述的容器式装置本体的内腔中设有两个金属板；其中一个金属板设置在器皿的底部；另一个所述的金属板设置在器皿的上方；在通电状态下，两个金属板之间产生均恒电场能覆盖整个器皿。
[0020]进一步地，所述的两个金属板之间连接有直流稳压电路、控制直流稳压电源通断的第二开关；所述的第二开关的一端与其中一个金属板的一端电性连接，所述的第二开关的另一端与直流稳压电源的一电极端电性连接。
[0021]再进一步地，所述的直流稳压电路包括用于降压的降压变压器、将降压后的交流电转换为直流电的整桥电路、稳压器；
[0022]所述的降压变压器的输入端用于外接市电；
[0023]所述的降压变压器的输出端与整桥电路的输入端电性连接；
[0024]所述的整桥电路的第一输出端通过稳压器与一金属板电性连接；
[0025]所述的整桥电路的第二输出端与另一金属板电性连接。
[0026]再进一步地，所述的直流稳压电路还包括第一电阻、可调电阻、第一电容；
[0027]所述的整桥电路的第一输出端与稳压器的第一引脚电性连接；
[0028]所述的稳压器的第二引脚的分别一金属板、第一电阻的一端、第一电容的一端电性连接；
[0029]所述的第一电阻的另一端与可调电阻的第一固定引脚电性连接；
[0030]所述的可调电阻的第二固定引脚接在第二输出端与另一金属板之间；
[0031]所述的可调电阻的可调引脚接在第二输出端与另一金属板之间；
[0032]所述的第一电容的另一端接在第二输出端与另一金属板之间；
[0033]所述的稳压器的第三引脚接在第一电阻与可调电阻之间。
[0034]优选地，所述的器皿中装有工艺处理溶液，所述的待处理微纳器件浸没在所述的工艺处理溶液中。
[0035]本技术的有益效果如下：
[0036]本技术将用于承载待处理微纳器件的器皿放置在容器式装置本体中，先利用排水管将器皿中的工艺处理溶液排出后，有效的防止所施加的静电场对显影、定影、清洗等过程产生其他不可知的影响。再接通电源使得容器式装置本体能产生均恒电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防止高深宽比密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌的装置，其特征在于：所述的装置包括能产生均恒电场的容器式装置本体(1)、用于承载待处理微纳器件(7)进行工艺处理的器皿(2)；所述的器皿(2)设置容器式装置本体(1)的内腔中；所述的器皿(2)上设有排出器皿(2)中工艺处理溶液(8)的排水管(4)，在排出工艺处理溶液(8)后，所述的排出容器式装置本体(1)产生的均恒电场能作用于器皿(2)中的待处理微纳器件(7)，且产生均恒电场的电场方向与待处理微纳器件(7)的高度方向一致。2.根据权利要求1所述的防止高深宽比密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌的装置，其特征在于：所述的装置还包括用于对器皿(2)中待处理微纳器件(7)进行辅助加热的加热装置(3)，所述的加热装置(3)紧贴着器皿(2)。3.根据权利要求1所述的防止高深宽比密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌的装置，其特征在于：所述的器皿(2)的底侧设有排水孔，所述的排水管(4)的一端与排水孔连通；所述的排水管(4)的另一端延伸出所述的容器式装置本体(1)外部。4.根据权利要求3所述的防止高深宽比密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌的装置，其特征在于：所述的器皿(2)上还设有用于控制排水管(4)导通的第一开关。5.根据权利要求1所述的防止高深宽比密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌的装置，其特征在于：所述的容器式装置本体(1)的侧面设有若干个镂空结构。6.根据权利要求1所述的防止高深宽比密集微纳抗蚀剂结构粘连与倒塌的装置，其特征在于：所述的容器式装置本体(1)的内腔中设有两个金属板；其中一个金属板设置在器皿(2)的底部；另一个所述的金属板设置在器皿(2)的上方；在通电状态下，两个金属板之间产生...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵珉，刘桂英，朱齐媛，
申请(专利权)人：岭南师范学院，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。