[发明专利]一种制备变径纳米结构的方法

权利要求书

1.一种制备变径三维纳米结构的方法，其由以下步骤组成：

（1）对衬底进行表面清洁处理；

（2）使用灵敏度不同的抗蚀剂对所述衬底进行旋涂以形成至少为2层的抗蚀剂层，其中，相邻层的抗蚀剂层所采用的抗蚀剂的灵敏度不同；

（3）对步骤（2）中具有抗蚀剂层的衬底进行图形曝光、显影和定影以形成具有图形结构的抗蚀剂层；

（4）对步骤（3）中形成的具有图形结构的抗蚀剂层进行薄膜沉积，然后去除抗蚀剂层；

其中，所述步骤（4）中的薄膜沉积是使用原子层沉积系统进行沉积，原子层沉积厚度根据图形结构的尺寸进行控制；

所述步骤（4）中的薄膜沉积的厚度为10-1000nm；

所述步骤（4）中的薄膜沉积的沉积材料为氧化钛、氧化铝、氧化锌和氧化铪中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底为硅片、石英、蓝宝石、砷化镓和聚酰亚胺薄膜中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤（1）中的清洁处理是通过包括如下步骤的方法进行的：依次使用丙酮、乙醇、去离子水分别进行超声波清洗，然后用氮气枪吹干。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤（2）中的抗蚀剂为电子束抗蚀剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电子束抗蚀剂选自PMMA或MAA。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤（2）中的抗蚀剂层的单层厚度为50-900nm。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤（3）中的显影采用的显影液为MIBK:IPA=1:3的显影液，以体积计。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤（3）中定影采用的定影液为IPA。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤（3）中的图形曝光采用的曝光图形的尺寸为50-5000nm。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述原子层沉积系统使用的温度不超过抗蚀剂的玻璃化温度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述原子层沉积系统使用的温度为80-130℃。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤（4）中的薄膜沉积的厚度为15-200nm。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤（4）中的去除抗蚀剂层是通过包括如下步骤的方法进行的：

使用感应耦合等离子体刻蚀系统刻蚀去除顶层的薄膜，然后使用浓H₂SO₄与H₂O₂的混合液、或去胶剂或氧等离子体去除抗蚀剂层。

14. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述感应耦合等离子体刻蚀系统刻蚀过程中使用的Cl₂的流量为10-50sccm，BCl₃的流量为2-20sccm；刻蚀过程中使用的RF功率为10-100W，ICP功率为400-1200 W；刻蚀过程中使用的压强为5-40 mTorr，温度为20-60℃，刻蚀时间为30-200 s。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述浓H₂SO₄与H₂O₂的混合液的体积比为浓H₂SO₄:H₂O₂=3:1。