[发明专利]电子束曝光方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体、MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统）器件及微光学器件加工领域，尤其涉及一种可以避免电荷积累的电子束曝光方法。

背景技术

电子束光刻技术无需掩膜，使用灵活方便，且极具精细加工的能力，目前通过该技术可以成功制备出小于10nm的结构图形，越来越多的人将该技术用做纳米尺寸结构的加工。但是，该技术也存在一定的局限性，如需基片具有一定导电能力。其在绝缘材料或者导电性差的基片上面进行电子束直写曝光会有很严重的电荷积累效应，这将导致电子束扫描场偏移改变电子束扫描方向造成定位误差和图像失真，严重还会出现火花放电现象，这就使所要加工的材料受到限制。

随着信息技术的发展，新材料微结构加工尤其是在微光学所需的材料上进行微加工越来越多的受到人们的关注并且在众多领域起着关键作用，在科研领域电子束直写光刻无疑是获得微结构器件最便捷、最理想的加工手段，但众多新领域尤其是微光学领域所需器件都采用石英玻璃等一些不良导电材料料作为加工基片，希望在这些材料表面做出纳米尺度结构图形，这点就受到了电子束直写曝光设备本身局限性的限制，所以这一问题亟待解决。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种避免电荷积累的电子束直写曝光方法，此方法可以有效的消除电子束曝光过程中在待加工样品表面形成的电荷积累，成功的在待加工样品表面制作出高密度纳米尺寸图形，其工艺可与现行的微纳加工技术相兼容。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请公开了一种电子束曝光方法，包括：

s1、在待加工样品上涂覆一层底层电子束抗蚀剂；

s2、在底层的电子束抗蚀剂上形成金属层；

s3、在金属层上涂覆一层顶层电子束抗蚀剂；

s4、电子束曝光，在顶层电子束抗蚀剂上面形成所需要的纳米尺寸的曝光图形；

s5、用顶层电子束抗蚀剂做掩膜刻蚀金属层及底层电子束抗蚀剂，将曝光图形转移到待加工样品上，

所述的待加工样品为绝缘材料或低电导率的材料，所述的低电导率材料的电导率为

10^-18s/m~10^-13s/m。

作为本发明的进一步改进，所述的底层电子束抗蚀剂和顶层电子束抗蚀剂选自PMMA、ZEP520或HSQ。

作为本发明的进一步改进，所述底层电子束抗蚀剂的温度耐受性不低于顶层电子束抗蚀剂的温度耐受性。

作为本发明的进一步改进，所述金属层的厚度为5~500nm。

作为本发明的进一步改进，所述的金属层是通过溅射或蒸发的方式获得。

作为本发明的进一步改进，所述的金属层的刻蚀采用反应离子束刻蚀。

作为本发明的进一步改进，所述的底层电子束抗蚀剂采用反应离子刻蚀。

作为本发明的进一步改进，所述步骤s5中，图形转移可采用剥离工艺或干法刻蚀刻蚀工艺获得。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过金属层插入技术用以对待加工样品，特别是绝缘材料进行电子束直写曝光，解决电荷积累问题并具备工艺兼容性强的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示本发明具体实施例中电子束曝光的流程示意图。

具体实施方式

参图1所示，本发明实施例公开了一种电子束的曝光方法，具体包括：

s1、在待加工样品1上涂覆一层底层电子束抗蚀剂2；

s2、在底层的电子束抗蚀剂上形成金属层3；

s3、在金属层上涂覆一层顶层电子束抗蚀剂4；

s4、电子束曝光，在顶层电子束抗蚀剂上面形成所需要的纳米尺寸的曝光图形；

s5、用顶层电子束抗蚀剂做掩膜刻蚀金属层及底层电子束抗蚀剂，将曝光图形转移到待加工样品上

所述的待加工样品为绝缘材料或低电导率的材料，所述的低电导率材料的电导率为

10^-18s/m~10^-13s/m。

在步骤s1之前，需对待加工样品进行必要的处理，包括清洗、烘干、粘附剂的涂覆等。