[实用新型]探针诱导光刻薄膜

说明书

技术领域

本实用新型涉及光刻技术领域，是一种探针诱导光刻薄膜，用于探针诱导表面等离子体共振光刻的探针诱导光刻薄膜，可以大大降低刻蚀线宽。

背景技术

电子化工材料是电子工业中关键的基础材料，电子工业的发展要求电子化工材料与之同步发展，不断更新换代，以适应其在技术方面不断推陈出新的需要。特别是在集成电路方面，其发展完全得益于微细加工技术，尤其是光学光刻技术的不断进步。

目前国际上通用的缩小光刻尺寸的方法就是减小刻写光的波长，现在已经发展到使用极深紫外光(193nm)，甚至γ射线作为微电路的光刻光源。这类光刻系统技术复杂，价格昂贵。不缩短波长而缩小光斑尺寸的另一条途径是近场光学技术。采用通光的SNOM光纤探针，采用传统的基底/光刻胶结构，能够获得超过光学衍射极限(超分辨)的光刻线宽到100nm以下(Eric Betzig，Jay K.Trautman，Near-Field Optics：Microscopy，Spectroscopy，and Surface Modification Beyond the Diffaction Limit，SCIENCE，1992，257：193)。要想进一步缩小线宽，光纤出光孔的尺寸必须进一步减小，但这会急剧降低激光能量，难以实用。此外，超分辨近场结构光刻技术可以通过超分辨掩膜产生超过衍射极限的近场光耦合作用来实现快速光刻，采用基底/掩膜层/光刻胶或者是基底/保护层/掩膜层/保护层/光刻胶的膜层结构，通过激光束作用下掩膜材料发生光热开孔效应、化学分解等来获得纳米尺度的光斑，并在多层膜结构内部实现超分辨近场刻蚀(Masashi Kuwahara etc.Less than 0.1μm linewith fabrication by visible light usingsuper-resolution near-field structure.Microelectronic Engineering.2001，57-58：883-890.)。但是，该技术需要借助样品高速旋转过程中的动态超分辨效应，而且要获得好的超分辨效果需要采用贵金属(如铂)和多层结构(目前有的达到9层)，制作工艺复杂、成本昂贵，难以灵活应用。

发明内容

本实用新型要解决的问题在于提供一种用于探针诱导表面等离子体共振光刻的探针诱导光刻薄膜，用于探针诱导表面等离子体共振光刻，以大大降低光刻线宽。

本实用新型的技术解决方案是：

一种用于探针诱导表面等离子体共振光刻的探针诱导光刻薄膜，特征在于其结构由沉积于玻璃基底上的直写光刻材料层、介质层和表面等离子体共振层组成，所述的直写光刻材料层由AgO_x或NiO_y组成；所述的介质层由SiO₂组成；所述的表面等离子体共振层由Ag组成。

所述的直写光刻材料层的AgO_x，其中x≤1，通过控制磁控溅射所采用的O₂∶Ar气体流量比来实现的，AgO_x的成分是Ag、AgO和Ag₂O的混合物。

所述的直写光刻材料层的NiO_y，其中y≤3/2，是通过控制磁控溅射时的O₂∶Ar气体流量比来实现的，其成分是NiO和Ni₂O₃的混合物。

所述的直写光刻材料层的厚度为10-100nm。

所述的介质层的厚度为10-80nm。

所述的表面等离子体共振层的厚度为20-100nm。

上述探针诱导光刻薄膜的制备方法，采用磁控溅射的方法制备，溅射工作气压优于1.0×10^-3Pa，在高折射率玻璃基底上依次分别采用直流溅射、射频溅射和反应性直流溅射镀制：表面等离子体共振层、介质层和直写光刻材料层，其中直写光刻材料层的AgO_x，x≤1，通过控制磁控溅射所采用的O₂∶Ar气体流量比来实现的，AgO_x的成分是Ag、AgO和Ag₂O的混合物；所述的直写光刻材料层的NiO_y，y≤3/2，是通过控制磁控溅射时的O₂∶Ar气体流量比来实现的，其成分是NiO和Ni₂O₃的混合物。

本实用新型的技术效果：