[发明专利]一种基于氧等离子体工艺的纳米介质层制备方法

摘要

本发明介绍了一种基于氧等离子体工艺的纳米介质层的制备方法；利用电子束曝光技术，在基底金属层薄膜上打开一个正方形掩膜窗口。利用氧等离子体氧化方法对掩膜窗口处暴露的基底金属层薄膜进行氧化，具体工艺条件为利用氧等离子体，在0.3～0.7Torr真空下，10～50sccm氧气流量，60～140watt功率刻蚀1～5min。丁酮试剂中经过加热、超声，完成掩膜剥离。表征结果显示，基于氧等离子体工艺的纳米介质层的制备方法可成功制备具有一定氧化比例和一定厚度的介质层薄膜。本发明采用一步法在基底金属层表面原位氧化生成介质层，制备工艺简单，无需添加材料，界面共格性好、缺陷少，有望广泛应用于科研与生产。

主权项

一种基于氧等离子体工艺的纳米介质层制备方法，其特征在于步骤如下：1)对硅晶片衬底进行清洗；2)制备基底金属层，将基底金属层以电子束蒸发的方式置于硅晶片上；3)介质层掩膜的制备31)不涂胶以2000～6000rpm的转速空转晶片，以使硅片上有机溶剂挥发干净；32)以2000～6000rpm的转速涂覆ZEP520光刻胶1～5min，再在热台上150～200℃前烘2～8min；33)利用电子束曝光，在基底金属层上曝光出0.3μm×0.3μm～1μm×1μm的正方形，形成正方形掩膜；34)利用对二甲苯对ZEP520光刻胶进行显影1～5min，利用异丙醇对ZEP520光刻胶进行定影1～3min，利用正己烷对ZEP520光刻胶进行正负离子交换20～60s，自然晾干；35)利用氧等离子体处理机，对步骤33)产生的正方形掩膜去残胶，获得介质层掩膜；所述氧等离子体处理机背底真空为0.3～0.7Torr，通入氧气流量10～50sccm，功率50～120watt，时间20～60s；4)介质层薄膜制备利用氧等离子体处理机对掩膜内的基底金属层表面进行氧化处理，生成纳米金属氧化物介质层；所述氧等离子体处理机背底真空为0.3～0.7Torr，通入氧气流量为10～50sccm，功率60～140watt，时间1～5min；5)利用超声机对掩膜进行剥离将带有掩膜的硅晶片浸泡于丁酮溶液中，置于热台上60℃加热15min，再在30～60％的功率下超声2min，清水洗净，吹干。