[发明专利]图形化装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种图形化装置及其使用方法，所述图形化装置包括：基板层；设置于所述基板层上的薄膜层；以及设置于所述薄膜层上的图形模板层，所述图形模板层包括凸出的图形结构，所述图形结构用于配合腐蚀液在衬底表面形成预设图形，其中，在腐蚀液环境中，所述图形结构与衬底表面接触后，衬底的接触部分被溶解。

技术领域

本发明的实施例涉及半导体加工技术领域，特别涉及一种图形化装置及其使用方法。

背景技术

半导体产业中，对衬底(例如硅衬底)进行图形化是一项重要的生产环节。现有技术中，图形化的方法主要包括光刻和刻蚀两大工艺过程。光刻的目的是形成所需要的图形掩模，刻蚀的目的主要是将光刻形成的光刻胶掩模图形转移到衬底中。总体加工过程较为复杂，并且对设备和环境的要求较高。

因此，有必要研究一种可直接图形化、工艺简单的图形化装置及方法。

发明内容

本发明的实施例提出了一种可直接进行图形化的图形化装置及其使用方法。

根据本发明的一个方面，提出了一种图形化装置，包括：基板层；设置于所述基板层上的薄膜层；以及设置于所述薄膜层上的图形模板层，所述图形模板层包括凸出的图形结构，所述图形结构用于配合腐蚀液在衬底表面形成预设图形，其中，在腐蚀液环境中，所述图形结构与衬底表面接触后，衬底的接触部分被溶解。

根据一些实施方式，所述图形结构包括间隔设置的多个条状结构。

根据一些实施方式，单个条状结构的宽度为200nm，单个条状结构的高度为520nm。

根据一些实施方式，所述图形结构的材料包括金(Au)、铂金(Pt)或者银(Ag)。

根据一些实施方式，所述腐蚀液包括氢氟酸(HF)、双氧水(H₂O₂)和水(H₂O)。

根据一些实施方式，所述腐蚀液中氢氟酸、双氧水和水的摩尔数的比为5～7∶0.6～0.8∶45～55，进一步优选为6∶0.7∶50。

根据一些实施方式，所述衬底为单晶硅衬底。

根据一些实施方式，所述基板层的材料包括硅；所述薄膜层包括铬薄膜，并且所述铬薄膜的厚度为100-200nm。

根据本发明的另一方面，提出一种利用所述的图形化装置进行图形化的方法，包括：在衬底表面滴加腐蚀液以形成腐蚀液环境；对图形化装置施加压力，使得图形模板层的图形结构在腐蚀液环境中与衬底表面接触；保持所述压力，使得所述图形结构在腐蚀液环境中与衬底表面接触一段时间。

根据一些实施方式，所述图形结构在腐蚀液环境中与衬底表面接触10min。

在根据本发明的实施例的图形化装置中，通过设置图形模板层的凸出的图形结构并配合使用腐蚀液，使得在腐蚀液环境中，图形结构接触之处，衬底即被溶解。由此，可在衬底上形成与图形结构相匹配的图案，直接完成预设图形的制备。无需前期的光学光刻或电子束光刻过程，也避免了后续将图形转移到衬底上所需的干法或湿法刻蚀过程，具有易实现可控制备、设备简单、可在常温常压下进行等诸多优点，应用前景广阔。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的图形化装置的结构示意图；

图2示出了图1的图形化装置的图形模板层的扫描电子显微镜照片；

图3示出了利用图1的图形化装置进行图形化的方法的示意图；

图4示出了利用图1的图形化装置进行图形化的结果的示意图。

具体实施方式