一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)實施例提供了一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法，該方法包括：在襯底上形成功能材料層；在所述功能材料層上形成緩沖層；在所述緩沖層上涂敷一層抗蝕劑材料；對所述抗蝕劑材料進行平面曝光，在所述抗蝕劑材料上形成預設(shè)的微結(jié)構(gòu)圖形；將抗蝕劑材料上的微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移到所述緩沖層上；將緩沖層上的微結(jié)構(gòu)圖形深刻蝕到所述功能材料層上；去除抗蝕劑材料和緩沖層，獲得具有微結(jié)構(gòu)圖形的功能材料。通過增加緩沖層保證對功能材料進行深刻蝕的質(zhì)量。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及材料的加工領(lǐng)域，尤其涉及離子束深刻蝕中需要的一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法。
技術(shù)介紹
現(xiàn)在的平面曝光技術(shù)不斷更新發(fā)展，在很多領(lǐng)域都得到很廣泛的應用。這些技術(shù)包含光學曝光(光刻)、電子束曝光、納米壓印。但是平面曝光技術(shù)僅僅是形成抗蝕劑的圖形，但抗蝕劑自身并不是功能材料，而僅僅是一種后續(xù)加工的掩蔽材料。這些抗蝕劑包括光刻膠、電子束曝光膠，如PMMA。通過后續(xù)的加工制備技術(shù)，將在抗蝕劑形成的圖形轉(zhuǎn)移到功能材料上，最終成型的功能材料的微結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有技術(shù)中，常用的后續(xù)加工工藝分為濕法蝕刻和干法刻蝕。干法刻蝕一般指離子束刻蝕，這種方法包含化學反應過程，同時也包含物理的轟擊過程，離子束在刻蝕功能材料的同時，也在對抗蝕劑進行刻蝕。因此對抗蝕劑掩蔽的厚度有一定的要求，具體要求根據(jù)刻蝕深度的不同而不同。專利技術(shù)人在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實踐過程中發(fā)現(xiàn)一般的抗蝕劑厚度大約在O. 5 μ -3. O μ，而這個厚度很難保證長時間的刻蝕，特別是當要求微結(jié)構(gòu)的刻蝕深度比較深時，抗蝕劑在后期很難起到掩蔽的作用。因此，很有必要提供一種新的掩蔽技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供離子束深刻蝕中需要的一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法，在進行微結(jié)構(gòu)的深刻蝕時，可以保證刻蝕的順利進行和所刻蝕微結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。為解決深刻蝕中掩蔽的技術(shù)問題，本專利技術(shù)實施例提供了一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法，該方法包括在襯底上形成功能材料層；在所述功能材料層上形成緩沖層；在所述緩沖層上涂敷一層抗蝕劑材料；對所述抗蝕劑材料進行平面曝光，在所述抗蝕劑材料上形成預設(shè)的微結(jié)構(gòu)圖形；將抗蝕劑材料上的微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移到所述緩沖層上；將緩沖層上的微結(jié)構(gòu)圖形深刻蝕到所述功能材料層上；去除抗蝕劑材料和緩沖層，獲得具有微結(jié)構(gòu)圖形的功能材料。上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點在功能材料上形成微結(jié)構(gòu)的過程中，首先在功能材料層上形成緩沖層，然后在緩沖層上形成抗蝕劑材料層，對功能材料進行深刻蝕的時候，由于緩沖層的存在，能夠?qū)δ懿牧掀鸬奖Ｗo作用，不會對功能材料造成損壞，從而保證了功能材料的刻蝕質(zhì)量。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖I是本專利技術(shù)實施例提供的一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法狀態(tài)圖；圖2是本專利技術(shù)實施例一提供的一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法流程圖；圖3是本專利技術(shù)實施例二提供的一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法流程圖；圖4是本專利技術(shù)實施例三提供的一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法流程圖。具體實施方式·下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。首先，為了本領(lǐng)域技術(shù)人員更容易理解本專利技術(shù)的技術(shù)方案，下面結(jié)合圖I對本專利技術(shù)的技術(shù)方案進行總體介紹圖I為本專利技術(shù)實施例提供的基于緩沖層進行深刻蝕過程的狀態(tài)圖，其中11為在襯底上形成功能材料層后所示的狀態(tài)圖；12為在功能材料層上形成緩沖層后所示的狀態(tài)圖；13為在緩沖層上涂敷一層抗蝕劑材料后所示的狀態(tài)圖；14為在抗蝕劑材料上形成預設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列圖形后所示的狀態(tài)圖；15為將抗蝕劑材料上的微結(jié)構(gòu)陣列圖形轉(zhuǎn)移到緩沖層上后所示的狀態(tài)圖；16為將緩沖層上的微結(jié)構(gòu)陣列圖形轉(zhuǎn)移到功能材料層上后所示的狀態(tài)圖；17為去除抗蝕劑材料和緩沖層后所示的狀態(tài)圖。從17可以看出，采用本專利技術(shù)實施例提供的基于緩沖層進行深刻蝕的過程，可以得到具有微結(jié)構(gòu)陣列圖形的功能材料。實施例一、參見圖2，為本專利技術(shù)實施例一提供的一種基于緩沖層進行深刻蝕的方法流程圖，該方法包括如下步驟S21 :在襯底上形成功能材料層。在具體的實施過程中，可以通過在襯底上壓合一層功能材料的方式；也可以通過在襯底上電鍍一層功能材料的方式；還可以通過在襯底上蒸鍍一層功能材料的方式。其中，功能材料指具有優(yōu)良的電學、磁學、光學、熱學、聲學、力學、化學、生物醫(yī)學功能，特殊的物理、化學、生物學效應，能完成功能相互轉(zhuǎn)化的材料。S22 :在功能材料層上形成緩沖層。S23 :在緩沖層上涂敷一層抗蝕劑材料。其中，抗蝕劑材料為光刻膠或者除光刻膠以外的其他抗蝕劑材料。S24:對抗蝕劑材料進行光刻，在抗蝕劑材料上形成預設(shè)的微結(jié)構(gòu)陣列圖形。其中，微結(jié)構(gòu)陣列圖形中的各微結(jié)構(gòu)可以為軸對稱圖形，如“工”字型，也可以為非軸對稱圖形，如平行四邊形；并且各微結(jié)構(gòu)陣列圖形中的各微結(jié)構(gòu)之間的間距不為零。S25 :將抗蝕劑材料上的微結(jié)構(gòu)陣列圖形轉(zhuǎn)移到緩沖層上。具體的，以具有微結(jié)構(gòu)陣列圖形的抗蝕劑材料作掩蔽，在緩沖層上蝕刻出微結(jié)構(gòu)陣列圖形。在實施過程中，采用化學的方式對緩沖層進行蝕刻時，所采用的化學物質(zhì)僅與緩沖層的物質(zhì)起化學反應，與功能材料層不起化學反應。S26 :將緩沖層上的微結(jié)構(gòu)陣列圖形轉(zhuǎn)移到功能材料層上。具體的，以具有微結(jié)構(gòu)陣列圖形的緩沖層作掩蔽，用粒子束在功能材料層上刻蝕出微結(jié)構(gòu)陣列圖形。其中粒子束為六氟化硫粒子束、四氟化碳粒子束、或者三氟甲烷粒子束。S27:去除抗蝕劑材料和緩沖層，獲得具有微結(jié)構(gòu)陣列圖形的功能材料。其中，抗蝕劑材料與緩沖層均可以通過化學的方式去除。·本實施例可以看出，在功能材料上形成微結(jié)構(gòu)的過程中，首先在功能材料層上形成緩沖層，然后在緩沖層上形成抗蝕劑材料層，對功能材料進行深刻蝕的時候，由于緩沖層的存在，能夠?qū)δ懿牧掀鸬奖Ｗo作用，不會對功能材料造成損壞，從而保證了功能材料的質(zhì)量。實施例二、參見圖3，為本專利技術(shù)實施例二提供的一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法流程圖，該方法包括如下步驟S31 :在襯底上電鍍一層功能材料。在具體的實施過程中，還可以通過在襯底上蒸鍍一層功能材料的方式。其中，功能材料指具有優(yōu)良的電學、磁學、光學、熱學、聲學、力學、化學、生物醫(yī)學功能，特殊的物理、化學、生物學效應，能完成功能相互轉(zhuǎn)化的材料。S32 :在功能材料層上電鍍一層鉻。S33 :在鉻層上旋涂一層光刻膠。S34 :對光刻膠進行平面曝光，在光刻膠上形成預設(shè)的微結(jié)構(gòu)圖形。其中，微結(jié)構(gòu)圖形中的各微結(jié)構(gòu)可以為軸對稱圖形，如“工”字型，也可以為非軸對稱圖形，如平行四邊形；。S35 :以具有微結(jié)構(gòu)圖形的光刻膠作掩蔽，在鉻層上蝕刻出微結(jié)構(gòu)圖形。在蝕刻的過程中，所采用的化學物質(zhì)僅與鉻起化學反應，與功能材料層不起化學反應。S36:以具有微結(jié)構(gòu)圖形的鉻層作掩蔽，用離子束在功能材料層上深刻蝕出微結(jié)構(gòu)圖形。其中離子束可以為六氟化硫離子束、四氟化碳離子束、或者三氟甲烷離子束。S37 :去除光刻膠和鉻，獲得具有微結(jié)構(gòu)圖形的功能材料。其中，光刻膠與鉻均可以通過化學的方式去除。本實施例中，對功能材料進行刻蝕時，如果光刻膠的厚度不能滿足刻蝕需求，以鉻作為緩沖層，起到保護功能材料的作用，因此能夠保證深刻蝕的質(zhì)量。實施例三、參見圖4，為本專利技術(shù)實施例三提供的一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法流程圖，該方法包括如下步驟S41 :在襯底上用粘合劑壓合一層功能材料。其中，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法，其特征在于，所述方法包括：在襯底上形成功能材料層；在所述功能材料層上形成緩沖層；在所述緩沖層上涂敷一層抗蝕劑材料；對所述抗蝕劑材料進行平面曝光，在所述抗蝕劑材料上形成預設(shè)的微結(jié)構(gòu)圖形；將抗蝕劑材料上的微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移到所述緩沖層上；將緩沖層上的微結(jié)構(gòu)圖形深刻蝕到所述功能材料層上；去除抗蝕劑材料和緩沖層，獲得具有微結(jié)構(gòu)圖形的功能材料。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于緩沖層進行深刻蝕的掩蔽方法，其特征在于，所述方法包括 在襯底上形成功能材料層； 在所述功能材料層上形成緩沖層； 在所述緩沖層上涂敷一層抗蝕劑材料； 對所述抗蝕劑材料進行平面曝光，在所述抗蝕劑材料上形成預設(shè)的微結(jié)構(gòu)圖形； 將抗蝕劑材料上的微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移到所述緩沖層上； 將緩沖層上的微結(jié)構(gòu)圖形深刻蝕到所述功能材料層上； 去除抗蝕劑材料和緩沖層，獲得具有微結(jié)構(gòu)圖形的功能材料。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在襯底上形成功能材料層，具體包括 在襯底上用粘結(jié)劑壓合一層功能材料。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在襯底上形成功能材料層，具體包括 在襯底上電鍍一層功能材料；或者， 在襯底上蒸鍍一層功能材料4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述功能材料層上形成緩沖層，具體包括 在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉若鵬，趙治亞，繆錫根，張賢高，
申請(專利權(quán))人：深圳光啟高等理工研究院，深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：