[发明专利]一种利用斜蒸发加工薄膜结构的方法

说明书

本发明公开了一种利用斜蒸发加工薄膜结构的方法，本发明属于薄膜结构处理技术领域，包括清洗步骤、覆胶步骤、曝光步骤、显影步骤、镀膜步骤和剥离步骤，是一种利用斜蒸发处理薄膜结构的方法，以实现微纳尺寸特定、参数可控的侧面薄膜的蒸镀，而满足实际需求的蒸发蒸镀微纳柱侧边膜结构的方法。

技术领域

本发明属于薄膜结构处理技术领域，具体涉及一种利用斜蒸发加工薄膜结构的方法。

背景技术

突飞猛进的半导体技术带来了芯片、MEMS等产业的发展，在单位面积及单位体积内集成的功能结构越来越多，而能够在更微小结构的加工制造是整个半导体工艺领域的追求。

而微纳器件的立体结构加工是实现器件体积压缩的一种有效途径，目前，常用的技术方案为通过外延生长特定的多层立体柱结构，或者通过top-down设计刻蚀外延层形成所需的柱状结构，再将特定的功能结构集成在多层柱状微小结构上，从而有效节省空间；在此技术基础上，在这些微纳柱状结构的侧面蒸镀特定的侧面电极或者功能薄膜，能更加有效的对柱状结构进行合理调控和性质、功能改善，提高可控性，拓展其功能应用。

但是现有技术中采用蒸镀方法加工侧边膜结构的过程中，存在以下问题：

1、采用垂直蒸发方法只能加工包覆式的结构，难以实现特定微纳形状以及参数可控的侧面薄膜的蒸镀；

2、采用普通的斜蒸发工艺无法解决微纳柱侧壁靠近顶端部分（包括柱顶面边缘）会暴露在蒸镀束流中而被蒸镀上金属的问题，因此也不能实现薄膜结构上端的图形化，从而使得在侧壁上加工任意形状膜结构不能完全实现。因此，寻找避免柱顶附近侧壁在斜蒸发过程中镀上金属的方法，从而实现微纳尺寸特定、参数可控的任意形状侧面薄膜的制备，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

在薄膜制备中，悬胶蒸发方法是一种重要的工艺手段，如在现有技术中公开号为CN103869637A，公开时间为2014年6月18日，名称为“采用光刻胶剥离制备斜坡状边缘金属膜的工艺方法”的中国发明专利文献，公开了一种采用光刻胶剥离制备斜坡状边缘金属膜的工艺方法，至少包括采用多层光刻胶的胶膜结构作为镀膜的牺牲层材料，图形化后上层胶比下层胶要多伸出一段距离悬空，悬挂在基板的上方一定高度，然后带胶镀膜，剥离成膜，具体包括基板涂覆下层胶，固化；继续涂覆上层胶，固化；与基板原有图形对准，图形化，形成上窄下宽式镀膜窗口；利用物理气相淀积、蒸发、溅射、电镀镀膜方式，基板上淀积薄膜结构；剥离去掉胶牺牲层，留在基板上的镀膜图形带有斜坡状边缘。优点：方便实用简单可靠，成本低，薄膜表面顺滑无毛刺，膜层边缘结合力好，避免断裂或分层剥离，斜坡坡度灵活可控，适用于MEMS、IC、NEMS中的声、气敏、压阻薄膜传感器、集成电路。

再比如现有技术中公开号为CN101083301，公开时间为2007年12月05日，名称为“一种纳米级交叉线阵列结构有机分子器件的制备方法”的中国发明专利文献，公开了一种纳米级交叉线阵列结构有机分子器件的制备方法。其步骤如下：1.在基片表面上淀积绝缘层薄膜；2.在绝缘层薄膜表面上旋涂电子束抗蚀剂，电子束曝光、显影得到下电极图形；3.蒸发制备下电极金属；4.金属剥离得到交叉线下电极；5.在下电极上覆盖生长有机分子薄膜；6.在有机分子薄膜上蒸发制备金属保护层；7.在保护层上面旋涂双层光刻胶，电子束曝光、显影得到上电极图形；8.斜向蒸发制备上电极金属薄膜；9.金属剥离得到交叉线上电极；10.干法刻蚀保护层，完成交叉线有机分子器件的制备。

但是现有技术的方法虽然采用了悬胶结构，但其加工的过程并非是在侧壁上实现任意形状结构的加工，而是在水平底面上进行的结构加工实现特定的边缘形状或者交叠结构的加工。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，而提出了一种利用斜蒸发处理薄膜结构的方法，以实现微纳尺寸特定、参数可控的侧面薄膜的蒸镀，而满足实际需求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：