CN100428415C - 基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，其工艺步骤如下：1.在基片上双面淀积氮化硅薄膜；2.在基片上旋涂抗蚀剂，光刻得到镂空窗口；3.利用抗蚀剂作为掩膜刻蚀氮化硅薄膜；4.利用氮化硅作为掩膜，湿法腐蚀基片得到氮化硅镂空薄膜；5.在镂空的氮化硅薄膜上采用聚焦离子束刻蚀电极图形；6.利用所得到的镂空氮化硅薄膜做掩模，在衬底上蒸发或者溅射金属得到电极。
Description
技术领域
本发明属于微电子学与纳米电子学中的微纳加工技术领域，特别涉及一种基于氮化硅镂空掩模的有机分子器件的纳米尺寸电极的制备方法，可广泛用于各类器件的纳米尺寸电极制备。
背景技术
传统的金属或者其他材料的掩模技术，制备的电极尺度大都在几十或者上百微米量级，无法制作出纳米量级的电极。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，它首先制备镂空氮化硅薄膜，然后以此做掩模获得纳米电极。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，是经由一次光刻、一次干法刻蚀、一次湿法腐蚀、一次聚焦离子束刻蚀、一次蒸发或溅射，而获得纳米电极的；包括步骤如下：
步骤1、在基片上双面淀积氮化硅薄膜；
步骤2、在基片的一面上旋涂抗蚀剂，光刻得到镂空了抗蚀剂的镂空窗口；
步骤3、通过该镂空了抗蚀剂的镂空窗口，蚀刻形成镂空了该面的氮化硅薄膜的腐蚀窗口；
步骤4、通过该腐蚀窗口，湿法腐蚀基片得到镂空了基片的镂空窗口；
步骤5、通过该镂空了基片的镂空窗口上采用聚焦粒子束在另一面氮化硅层上刻蚀出电极图形；
步骤6、利用所得的镂空氮化硅薄膜做掩模，在衬底上蒸发或溅射金属，形成电极。
所述的基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，其所述的步骤1，在基片上双面淀积的氮化硅薄膜是采用化学气相淀积的方法获得。
所述的基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，其所述步骤2，抗蚀剂为BP218抗蚀剂，在基片上旋涂抗蚀剂后，用热板或烘箱进行前烘，再光刻、显影获得镂空窗口。
所述的基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，其所述步骤3，刻蚀镂空窗口内的氮化硅，是采用氟基气体干法刻蚀。
所述的基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，其所述步骤6，衬底上的内米电极，是采用蒸发或溅射金属金或铂的方法获得的。
所述的基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，其所述步骤6后，再分离掩模图形与衬底，得到衬底上所需的纳米电极。
本发明的方法，利用聚焦粒子束刻蚀镂空氮化硅做掩模则可达到纳米量级。相比于其他的纳米加工手段，例如电子束光刻等，本发明利用氮化硅薄膜做掩模，然后蒸发或溅射金属形成电极，衬底上电极的形成无需光刻、显影、剥离等工艺，可避免这些过程对一些有机材料造成的损伤，解决了有机材料与微电子工艺的兼容性问题。
附图说明
图1-1至图1-7是本发明的流程图；
图2-1至图2-8是本发明实施例的流程图。
具体实施方式
本发明方法的步骤如下：1、在基片上双面淀积氮化硅薄膜；2、在基片上旋涂抗蚀剂，光刻得到镂空窗口；3、利用抗蚀剂掩蔽刻蚀镂空窗口内的氮化硅；4、利用氮化硅掩蔽湿法腐蚀得到氮化硅镂空薄膜；5、在镂空的氮化硅薄膜上采用聚焦离子束刻蚀出具有纳米尺寸的电极图形；6、利用所得到的镂空氮化硅薄膜做掩模，在衬底上蒸发或者溅射金属得到电极。
本发明的纳米电极的制备方法是经过一次光刻、一次干法刻蚀、一次湿法腐蚀、一次聚焦离子束刻蚀、一次蒸发或溅射，而获得纳米电极。
为了更进一步说明本发明的内容，以下结合附图及实施例，对本发明做详细描述，见图1，其中：
1、如图1-1所示，在基片101上双面淀积氮化硅薄膜102，氮化硅薄膜102是采用化学气相淀积的方法获得。
2、如图1-2所示，在基片上旋涂抗蚀剂，光刻显影获得抗蚀剂镂空窗口图形103。
3、如图1-3所示，刻蚀背面氮化硅薄膜102，形成腐蚀窗口；
4、如图1-4所示，湿法腐蚀基片，得到正面镂空的氮化硅薄膜102。
5、如图1-5所示，在镂空的氮化硅薄膜102上采用聚焦离子束刻蚀得到纳米量级的电极图形104。
6、如图1-6所示，在衬底105上，利用镂空的氮化硅薄膜102做掩模，蒸发或溅射金属得到纳米电极106。
7、如图1-7所示，分离掩模与衬底105，得到所需纳米电极106。
本发明实施例的流程，如图2所示：
1、如图2-1所示，在基片201上双面淀积氮化硅薄膜202，氮化硅薄膜202采用低压化学气相淀积的方法获得。
2、如图2-2所示，在基片201上旋涂BP218抗蚀剂203，并用热板或烘箱进行前烘。
3、如图2-3所示，光刻、显影后获得镂空窗口图形204。
4、如图2-4所示，刻蚀镂空窗口图形204内的氮化硅薄膜202。
5、如图25所示，以镂空窗口图形204做掩蔽，采用湿法腐蚀，获得镂空的氮化硅薄膜202。
6、如图2-6所示，在氮化硅薄膜202上，采用聚焦离子束刻蚀形成电极掩模图形205。
7、如图2-7所示，在绝缘衬底206上，利用掩模图形205做掩模电子束蒸发金属得到下电极207，金属电极207一般采用金或者铂。
8、如图2-8所示，分离掩模图形205与衬底206得到所需电极207。
Claims (6)
1、基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，是经由一次光刻、一次干法刻蚀、一次湿法腐蚀、一次聚焦离子束刻蚀、一次蒸发或溅射，而获得纳米电极的；其特征在于，包括步骤如下：
步骤1、在基片上双面淀积氮化硅薄膜；
步骤2、在基片的一面上旋涂抗蚀剂，光刻得到镂空了抗蚀剂的镂空窗口；
步骤3、通过该镂空了抗蚀剂的镂空窗口，蚀刻形成镂空了该面的氮化硅薄膜的腐蚀窗口；
步骤4、通过该腐蚀窗口，湿法腐蚀基片得到镂空了基片的镂空窗口；步骤5、通过该镂空了基片的镂空窗口上采用聚焦粒子束在另一面氮化硅层上刻蚀出电极图形；
步骤6、利用所得的镂空氮化硅薄膜做掩模，在衬底上蒸发或溅射金属，形成电极。
2、根据权利要求1所述的基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，其特征在于，所述步骤1，在基片上双面淀积的氮化硅薄膜，是采用化学气相淀积的方法获得。
3、根据权利要求1所述的基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，其特征在于，所述步骤2，抗蚀剂为BP218抗蚀剂，在基片上旋涂抗蚀剂后，用热板或烘箱进行前烘，再光刻、显影获得镂空窗口。
4、根据权利要求1所述的基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，其特征在于，所述步骤3，刻蚀镂空窗口内的氮化硅，是采用氟基气体干法刻蚀。
5、根据权利要求1所述的基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，其特征在于，所述步骤6，衬底上的纳米电极，是采用蒸发或溅射金属金或铂的方法获得的。
6、根据权利要求1所述的基于氮化硅镂空掩模的纳米电极制备方法，其特征在于，所述步骤6后，再分离掩模图形与衬底，得到衬底上所需的纳米电极。
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