[发明专利]用于电子束光刻胶PMMA的显影液及其配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米尺度的微细加工技术领域，尤其涉及一种用于电子束光刻胶PMMA的显影液及其配制方法。

背景技术

目前微电子工艺向着纳米阶段推进，如何制作出好的纳米器件成为纳米阶段的一个主要问题。只有好的纳米器件才可能适应未来对器件超高频、超高速、高集成度以及低功耗的要求。这就对微细加工工艺提出了更高的要求。

电子束曝光成为如今纳米电子器件制作的一个主要工艺手段，电子束曝光是利用加速电压将电子打入样品上涂胶的表面，由于电子在进入样品表面以后会受到前散射和一系列背散射，电子在胶层中的分布大致服从高斯分布，因而在曝光的图形的边缘就会出现曝光不足的现象，这表现在样品显影的过程中图形边缘不同位置显影速度不同而产生不一致，不同的显影液配比也会使得得到的图形的粗糙度不同，灵敏度高的显影液意味着显影速度较快，能够降低由于曝光过程产生的粗糙度，而灵敏度低的显影液则反之。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于电子束光刻胶PMMA的显影液及其配制方法。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于电子束光刻胶PMMA的显影液，该显影液是异丙醇、甲醇和去离子水的混合液，其中异丙醇、甲醇和去离子水的体积比为7∶2∶1。

上述方案中，所述异丙醇为化学纯的异丙醇，所述甲醇为化学纯的甲醇。

一种用于电子束光刻胶PMMA的显影液的配置方法，该方法包括：

将异丙醇、甲醇和去离子水以一定的体积比混合；

将异丙醇、甲醇和去离子水的混合液在常温下静置一段时间，使得溶液混合均匀。

上述方案中，所述将异丙醇、甲醇和去离子水以一定的体积比混合的步骤中，异丙醇、甲醇和去离子水的体积比为7∶2∶1。

上述方案中，所述将异丙醇、甲醇和去离子水的混合液在常温下静置一段时间，是将异丙醇、甲醇和去离子水的混合液在常温下静置10分钟。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、采用异丙醇、甲醇和去离子水的混合溶液作为电子束光刻胶PMMA的显影液能够得到很好的显影效果，三种液体的体积比为IPA∶CH₃OH∶H₂O＝7∶2∶1，在显影以后图形转移到GaAs衬底上能够得到图形的粗糙度较低。

2、采用异丙醇、甲醇和水的显影液无需定影液定影，相比目前通用的定影液IPA，本发明不需要IPA或者其他定影液定影就能很好的控制线条宽度以及粗糙度。

3、与传统的MIBK与IPA混合液作为电子束光刻胶PMMA的显影液相比，本发明能够显著降低成本，本发明的成本大约是前者成本的1/6。

附图说明

图1为本发明提供的用于电子束光刻胶PMMA的显影液的配置方法流程图；

图2为GaAs衬底上沿[1-10]方向经过电子束曝光后使用IPA∶CH₃OH∶H₂O＝7∶2∶1显影液显影以后的线条的SEM照片；

图3为GaAs衬底上沿[1-10]方向经过电子束曝光后使用IPA∶CH₃OH∶H₂O＝7∶2∶1显影液显影以后。使用H₃PO₄∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶38腐蚀后的线条的SEM照片；

图4为GaAs衬底上沿[1-10]方向，使用MIBK∶IPA＝1∶3显影液显影以后，在使用H₃PO₄∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶38腐蚀液腐蚀以后的线条的SEM照片。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明是在GaAs衬底上制作纳米线条的时候采用PMMA电子束光刻胶做掩模，使用异丙醇、甲醇和去离子水按照一定的配比配制成的显影液，显影以后将图形利用湿法腐蚀转移到GaAs衬底上，本发明显影液相比目前使用的MIBK∶IPA＝1∶3显影液(4甲基-2戊酮与异丙醇以1比3的比例混合)有更好的效果，而且能够大幅度降低成本。