專利名稱：用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子學(xué)與納米電子學(xué)中的微納米加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉 及一種用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法。
背景技術(shù)：
隨著大規(guī)模集成電路的特征尺寸進入到納米級，傳統(tǒng)的硅基集成電路 技術(shù)面臨挑戰(zhàn)，納電子學(xué)正在蓬勃發(fā)展，新工藝的研究也成為當(dāng)前熱點領(lǐng) 域。
雙層膠工藝由于其底層膠的內(nèi)切結(jié)構(gòu)(如圖1所示，圖1為雙層膠內(nèi) 切結(jié)構(gòu)示意圖)，降低了金屬剝離工藝的難度，提高了金屬剝離工藝的成 品率，在制備納電子器件金屬電極、納米壓印模板等方面具有廣泛的潛在 應(yīng)用前景。
通常，常用的電子束雙層膠工藝采用不同分子量的PMMA的組合、 PMMA/PMMA-MAA組合，以及PMMA/ZEP520的組合，利用其對電子 束靈敏度的不同來形成內(nèi)切結(jié)構(gòu)(Lihua An, Yuankai Zheng， Kebin Li， Ping Luo and Yihong Wu， J. Vac. Sci. Technol. B， vol. 23(4)， pp. 1603-1606)。
但是當(dāng)特征尺寸小于lOOnm時，這類雙層膠的內(nèi)切結(jié)構(gòu)變得模糊不 清，其原因是此類結(jié)構(gòu)由于性質(zhì)類似而易產(chǎn)生相互擴散，導(dǎo)致分界線不明 顯的互溶現(xiàn)象。
所以，有必要研究新的電子束雙層膠工藝以滿足納米加工技術(shù)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于電子束光刻剝離的去 除雙層膠的方法，以解決雙層膠的內(nèi)切結(jié)構(gòu)變得模糊不清的問題。(二) 技術(shù)方案
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的 一種用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法，該方法包括 步驟l、清洗基片，烘干；
步驟2、在基片上旋涂LOR型抗蝕劑作為雙層膠的底層膠，烘干；
步驟3、在LOR層上旋涂ZEP520型電子束抗蝕劑作為頂層膠，前烘； 步驟4、電子束光刻，對頂層膠進行曝光；
步驟5、對曝光后的頂層膠進行顯影、定影，吹干，得到頂層膠光刻 圖形；
步驟6、利用頂層膠光刻圖形做掩蔽，使用LOR腐蝕劑對底層膠進行 腐蝕，得到所需的內(nèi)切圖形；
步驟7、在得到的內(nèi)切圖形上蒸發(fā)金屬；
步驟8、依次去除頂層膠與底層膠，完成剝離工藝，得到所需金屬圖形。
上述方案中，所述基片清洗采用微電子標準清洗工藝。
上述方案中，所述前烘、烘干使用的是熱板或烘箱，熱板或烘箱的溫 度為180度，時間30分鐘。
上述方案中，所述顯影、定影采用ZEP520標準顯影液、定影液，吹 干使用高純氮氣吹干。
上述方案中，所述蒸發(fā)金屬采用熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)以及濺射，所用 金屬為Cr、 Au、 Ag、 Cu、 Ni、 Pt、 Ti、 Co或W。
上述方案中，所述剝離工藝采用丙酮、異丙醇或CD26溶液。
(三) 有益效果
從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的這種用于電子束光刻剝離的 去除雙層膠的方法，采用ZEP520作為頂層膠，LOR作為底層膠的電子束 光刻剝離的雙層膠工藝，與之前的電子束雙層膠工藝相比，主要有以下兩 方面的優(yōu)點。
1、具有清晰可控的內(nèi)切結(jié)構(gòu)，降低了剝離工藝難度，提高了剝離成品率；
2、 由于ZEP520是一種靈敏度很高的電子束光刻抗蝕劑，所以本發(fā)明 具有很高的效率以及產(chǎn)率；
3、 具有分辨率高、可靠性高、重復(fù)性好等優(yōu)點，在納米電子器件制 備中有著廣泛的應(yīng)用前景。


圖1為雙層膠內(nèi)切結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明提供的用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法流程
圖3為本發(fā)明提供的用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的工藝流程
圖4為依照本發(fā)明實施例提供的用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的 工藝流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實 施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
LOR(Micro Chem. Corp.)對電子束不敏感，并且不溶于PMMA/ZEP520 常用的顯影液定影液，用于電子束雙層膠中底層膠，是一種理想的選擇。 所以，本發(fā)明采用ZEP520作為頂層膠，LOR作為底層膠，具有較高的創(chuàng) 新意義及實用價值。而且目前，并沒有應(yīng)用于電子束光刻雙層膠工藝的專 利申請。已申請專利(中國申請專利號02123171.0)為光學(xué)光刻用雙層膠 工藝，并且采用02/HBr氣體刻蝕底層膠的方法，工藝復(fù)雜，與本發(fā)明差 別較大。
如圖2所示，圖2為本發(fā)明提供的用于電子束光刻剝離的去除雙層膠 的方法流程圖，該方法包括
步驟l、清洗基片，烘干；所述基片清洗采用微電子標準清洗工藝。 步驟2、在基片上旋涂LOR型抗蝕劑作為雙層膠的底層膠，烘干； 步驟3、在LOR層上旋涂ZEP520型電子束抗蝕劑作為頂層膠，前烘;
5步驟4、電子束光刻，對頂層膠進行曝光；
步驟5、對曝光后的頂層膠進行顯影、定影，吹干，得到頂層膠光刻 圖形；
步驟6、利用頂層膠光刻圖形做掩蔽，使用LOR腐蝕劑對底層膠進行 腐蝕，得到所需的內(nèi)切圖形；
步驟7、在得到的內(nèi)切圖形上蒸發(fā)金屬；所述蒸發(fā)金屬采用熱蒸發(fā)、 電子束蒸發(fā)以及濺射等方法，所用金屬為Cr、 Au、 Ag、 Cu、 Ni、 Pt、 Ti、 Co或W等。
步驟8、依次去除頂層膠與底層膠，完成剝離工藝，得到所需金屬圖 形；所述剝離工藝采用丙酮、異丙醇或CD26溶液等溶劑。
基于圖2所示的用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法流程圖，圖 3示出了本發(fā)明提供的用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的工藝流程圖， 該方法包括
步驟l、如圖3—1所示，清洗基片101，烘干；
步驟2、如圖3—2所示，在基片101上旋涂LOR型抗蝕劑102作為
雙層膠的底層膠，烘干；
步驟3、如圖3 — 3所示，在LOR層102上旋涂ZEP520型電子束抗 蝕劑103作為頂層膠，前烘；
步驟4、如圖3—4所示，電子束光刻，對103進行曝光，得到104;
步驟5、如圖3 — 5所示，對頂層膠104顯影、定影，吹干，得到頂層 膠圖形105;
步驟6、如圖3 — 6所示，利用頂層圖形105做掩蔽，使用LOR腐蝕 劑對底層LOR膠進行腐蝕，得到所需的內(nèi)切圖形106，以便金屬剝離； 步驟7、如圖3 —7所示，蒸發(fā)金屬107;
步驟8、如圖3 — 8所示，依次去除頂層105與底層106，完成剝離工 藝，得到所需金屬圖形108。
圖4示出了依照本發(fā)明實施例提供的用于電子束光刻剝離的去除雙層 膠的工藝流程圖，該方法包括步驟l、如圖4一1所示，清洗硅片201，烘干；
步驟2、如圖4一2所示，在201上旋涂300nm厚LOR型抗蝕劑202 作為雙層膠的底層膠，烘箱180度30分鐘烘干；
步驟3、如圖4一3所示，在LOR層202上旋涂150nm厚ZEP520型 電子束抗蝕劑203作為頂層膠，烘箱180度30分鐘前烘；
步驟4、如圖4一4所示，電子束光刻，對203進行曝光，劑量10(^C/cm2， 得到圖形204，線寬50nm;
步驟5、如圖4一5所示，采用對二甲苯對204顯影1分鐘、異丙醇定 影30秒，氮氣吹干，得到頂層膠圖形205;
步驟6、如圖4一6所示，利用頂層圖形205做掩蔽，使用60%的CD26 水溶液對底層LOR膠進行腐蝕，時間2分鐘，得到所需的內(nèi)切圖形206， 以便金屬剝離；
步驟7、如圖4一7所示，蒸發(fā)金屬層207， 10nmCr以及40nmAu; 步驟8、如圖4一8所示，采用丙酮與CD26原液依次去除頂層205與 底層206，完成剝離工藝，得到Cr/Au圖形208。
以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行 了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而 已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法，其特征在于，該方法包括步驟1、清洗基片，烘干；步驟2、在基片上旋涂LOR型抗蝕劑作為雙層膠的底層膠，烘干；步驟3、在LOR層上旋涂ZEP520型電子束抗蝕劑作為頂層膠，前烘；步驟4、電子束光刻，對頂層膠進行曝光；步驟5、對曝光后的頂層膠進行顯影、定影，吹干，得到頂層膠光刻圖形；步驟6、利用頂層膠光刻圖形做掩蔽，使用LOR腐蝕劑對底層膠進行腐蝕，得到所需的內(nèi)切圖形；步驟7、在得到的內(nèi)切圖形上蒸發(fā)金屬；步驟8、依次去除頂層膠與底層膠，完成剝離工藝，得到所需金屬圖形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法， 其特征在于，所述基片清洗采用微電子標準清洗工藝。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法， 其特征在于，所述前烘、烘干使用的是熱板或烘箱，熱板或烘箱的溫度為 180度，時間30分鐘。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法， 其特征在于，所述顯影、定影釆用ZEP520標準顯影液、定影液，吹干使 用高純氮氣吹干。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法， 其特征在于，所述蒸發(fā)金屬采用熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)以及濺射，所用金屬 為Cr、 Au、 Ag、 Cu、 Ni、 Pt、 Ti、 Co或W。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法， 其特征在于，所述剝離工藝采用丙酮、異丙醇或CD26溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于電子束光刻剝離的去除雙層膠的方法，包括清洗基片，烘干；在基片上旋涂LOR型抗蝕劑作為雙層膠的底層膠，烘干；在LOR層上旋涂ZEP520型電子束抗蝕劑作為頂層膠，前烘；電子束光刻，對頂層膠進行曝光；對曝光后的頂層膠進行顯影、定影，吹干，得到頂層膠光刻圖形；利用頂層膠光刻圖形做掩蔽，使用LOR腐蝕劑對底層膠進行腐蝕，得到所需的內(nèi)切圖形；在得到的內(nèi)切圖形上蒸發(fā)金屬；依次去除頂層膠與底層膠，完成剝離工藝，得到所需金屬圖形。利用本發(fā)明，解決了雙層膠的內(nèi)切結(jié)構(gòu)變得模糊不清的問題，具有分辨率高、可靠性高、重復(fù)性好等優(yōu)點，在納米電子器件制備中有著廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號G03F7/32GK101430503SQ200710176930
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者明 劉, 劉新華, 商立偉, 涂德鈺, 謝常青 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所