一种微纳加工方法及其光刻介质技术

本发明专利技术提供了一种微纳加工方法及其光刻介质，属于微纳加工领域，其采用无机小分子作为光刻介质执行光刻工艺，利用电子、离子或/和光子的高能量束对光刻介质设定区域进行照射，被照射区域的无机小分子发生升华而被刻蚀，直接形成所需的光刻图案。在光刻介质去除过程中，还可采用物理干法粘连剥离，全程避免溶剂或液体的使用，实现对敏感材料的微纳加工。作为光刻介质的无机小分子通过范德华作用力形成固体薄膜，薄膜厚度为5nm～8000nm。光刻介质包括无机小分子单质、二元或三元无机小分子化合物类或者至少以上两种组成的混合物。本发明专利技术方法能简化微纳加工步骤，避免显影液、清洗剂等的使用，实现对敏感材料和器件的微纳加工。实现对敏感材料和器件的微纳加工。实现对敏感材料和器件的微纳加工。

【技术实现步骤摘要】
一种微纳加工方法及其光刻介质


[0001]本专利技术属于微纳加工领域，更具体地，涉及一种微纳加工方法及其光刻介质。

技术介绍

[0002]微纳米光刻技术已应用于集成电路、微机电系统、光电器件、生物芯片、柔性器件、微流控和磁存储等领域。根据光刻源种类，光刻技术主要分为光学曝光技术、电子束曝光技术、离子束曝光技术。其共同原理在于利用高能束流照射光刻介质，照射区的光刻介质发生物理化学性质的变化，使照射区域和未照射区域的光刻介质存在显著的溶解性差异，经过显影液浸泡后，一部分溶解后形成预先设计的图案。因此，光刻介质是各种光刻技术的核心产品，直接影响加工工艺和光刻图案化质量。
[0003]传统光刻工艺基于有机光刻胶，主要包含匀胶、烘胶、光刻、显影、清洗、镀膜、去胶等步骤。其中，显影、清洗、除胶步骤涉及到多种溶液或溶剂，包含显影液(例：四甲基氢氧化铵碱性水溶液)、清洗液(例：水、乙醇等溶剂)、除胶剂(例：丙酮、氯仿等极性溶剂)。液体本身的化学腐蚀性致使浸泡过程中微纳器件的活性功能材料也可能发生溶解，或活性功能材料表面残余溶剂分子，在后续干燥时导致活性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微纳加工方法，其特征在于，其采用无机小分子组成的薄膜作为光刻介质层执行光刻工艺，利用电子、离子或/和光子的高能量束对光刻介质层的设定区域进行照射，被照射区域的无机小分子发生升华，被照射区域的光刻介质层被刻蚀而未被照射区域光刻介质层被保留，直接形成所需的光刻图案，从而省略掉传统微纳加工工艺中的显影步骤和腐蚀性显影液的使用。2.如权利要求1所述的一种微纳加工方法，其特征在于，所述光刻介质层是由无机小分子通过范德华作用力形成的固体薄膜，固体薄膜厚度为5nm～8000nm。3.如权利要求1所述的一种微纳加工方法，其特征在于，作为光刻介质层的无机小分子固体薄膜是由下列物质的一类或者多类组成：(1)无机小分子单质，包括磷分子P4、硫分子S
n1
，硒分子Se
n2
、碲分子Te
n3
和碘分子I2中的一种或者多种组合，其中，2≤n1≤8，n1为整数；n2≥2，n2为整数；n3≥2，n3为整数；(2)二元或三元无机小分子化合物，其包括P4Se3、Sb2O3、SbI3、SbI3·
3S8中的一种或者多种的组合；(3)同时包括无机小分子单质和二元或三元无机小分子化合物类中的至少两种组成的混合物。以上物质的结构单元以短链状、环状或笼状小分子形式存在，在作为光刻介质形成固体薄膜时，分子间由弱范德华力相互连接，受到高能量束轰击后，范德华作用力被破坏，小分子被刻蚀并升华，使光刻介质层直接形成图案。4.如权利要求1
‑
3任一所述的一种微纳加工方法，其特征在于，其包括如下步骤：光刻介质层的构筑步骤：在待加工面上覆盖一层由无机小分子形成的固体薄膜，刻蚀步骤：利用电子、离子或光子的高能量束对光刻介质层的设定区域进行照射，无机小分子光刻介质获得能量直接升华，由于照射区域的光刻介质被刻蚀掉形成沟槽，而未受照射的部分保留，从而使光刻介质层形成所需的图案，目标材料的沉积步骤：在图案化...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会巧，曾诚，翟天佑，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：