[发明专利]一种用于芯片制造的刻蚀与沉积-剥离融合方法

说明书

本发明提供了一种用于芯片制造的刻蚀与沉积‑剥离融合方法，所述方法包括以下步骤：(1)在衬底上沉积导电层；(2)在导电层上涂覆抗蚀剂胶膜，通过曝光和显影在所述抗蚀剂胶膜上形成沉积‑剥离图形和刻蚀图形；(3)通过刻蚀将抗蚀剂胶膜上的沉积‑剥离图形和刻蚀图形转移到所述导电层；(4)采用抗蚀剂或固体掩膜遮盖刻蚀图形，不遮盖沉积‑剥离图形；(5)在抗蚀剂上以及经由沉积‑剥离图形而露出的衬底上沉积用于构成所述沉积‑剥离图形的材料；和(6)剥离抗蚀剂或固体掩膜以及沉积在其上的材料。本发明提供的方法减少操作步骤，提高样品的制备效率，并且有助于减小或消除因多次常规套刻工艺所产生的误差。

技术领域

本发明涉及微纳米加工中的电子束直写图形转移技术领域，尤其是涉及一种用于芯片制造的刻蚀与沉积-剥离融合方法。

背景技术

在当前微纳米加工领域中，复杂图形的制作常常需要将图形分解，多次使用“曝光-刻蚀”工艺和/或“曝光-沉积剥离”工艺来实现设计图形到实际样品的转化。

例如，在芯片加工领域中，常常需要在绝缘衬底上制备一层有图形要求的导电层，以实现导线和地线等功能，并在此基础上进一步制作更多精细的结构。其中，有图形要求的导电层一般采用在裸露衬底上直接蒸发一层金属，再经涂胶-曝光-显影-刻蚀-去胶的刻蚀工艺来获得；后续若需要制备纳米级的图形，常使用电子束曝光。为了保证后续图形转移的相对位置不变，通常需要使用涂胶-曝光标记图案-显影-沉积衬度不同的金属-溶脱剥离的沉积剥离工艺来制备定位标记。也就是说，为了获得具有沉积-剥离的图形(如标记图案)和刻蚀图形(如导电图案)的样品，一般需要进行两轮的涂胶-曝光-显影-沉积/刻蚀-去胶工艺。这样的工艺不仅需要考虑沉积-剥离图形与刻蚀图形间的对准误差对后续结构的影响，还因使用了较多的步骤，影响了样品的制备效率，增加了芯片被污染和损坏的概率。

发明内容

鉴于此，本发明的目的旨在提供一种用于芯片制造的刻蚀与沉积-剥离融合方法。本发明提供的方法减少了操作步骤，提高了样品的制备效率，并且有助于减小或消除因多次常规套刻工艺所产生的误差。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提供了一种用于芯片制造的刻蚀与沉积-剥离融合方法，所述方法包括以下步骤：

(1)在衬底上沉积导电层；

(2)在导电层上涂覆抗蚀剂胶膜，通过曝光和显影在所述抗蚀剂胶膜上形成沉积-剥离图形和刻蚀图形；

(3)通过刻蚀将抗蚀剂胶膜上的所述沉积-剥离图形和刻蚀图形转移到所述导电层；

(4)采用抗蚀剂或固体掩膜遮盖所述刻蚀图形，而不遮盖所述沉积-剥离图形；

(5)在所述抗蚀剂或固体掩膜上以及通过所述沉积-剥离图形而露出的衬底上沉积一层用于构成所述沉积-剥离图形的材料；和

(6)除去所述抗蚀剂或固体掩膜以及沉积在其上的材料。

根据本发明提供的方法，其中，所述衬底的实例包括但不限于：蓝宝石、硅、石英和金属衬底。

在一些实施方案中，所述导电层包括但不限于：金、银、铂、钛、铬、镍、铝、铌、钨、钌、锰、铁、钴、锌和铜中的一种或多种。

根据本发明提供的方法，其中，所述用于构成所述沉积-剥离图形的材料可以为半导体材料和/或金属材料，其中，所述半导体材料可以为硅、碳化硅和砷化镓等半导体材料中的一种或多种，所述金属材料可以为铂、钛、铬、镍、铝、钨、钌、锰、铁、钴、锌、铝、金、银、锗和铌等金属材料中的一种或多种。

根据本发明提供的方法，其中，所述导电层的厚度可以为1～2000nm，优选为100～500nm，更优选为100～200nm。