一种应用于非平整平面的近场接触式光刻方法技术

本发明专利技术公开一种应用于非平整平面的近场接触式光刻方法，包括以下步骤：把配置好的固化剂

【技术实现步骤摘要】
一种应用于非平整平面的近场接触式光刻方法


[0001]本专利技术涉及光刻
，特别是涉及一种应用于非平整平面的近场接触式光刻方法。

技术介绍

[0002]随着微电子技术的发展，光刻水平逐渐提高。但主要表现在特征尺寸、分辨率、景深等方面，这些都是对平整平面的技术进步，而对非平整平面则研究相对较少。
[0003]中国专利CN101126896A公开了一种基于PDMS模板和银板材料的超分辨光刻方法，可应用于对非平整平面的光刻。具体是通过用PDMS浇铸微纳金属结构的方法，剥离出嵌有微纳金属结构的聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)模板，最后涂保护层，在非平整平面上的光刻胶上淀银膜，进行光刻。但由于图形镶嵌在里面，保护层和银膜加大了图形与光刻胶之间的距离，减少了可以被保护的光刻胶厚度，影响了光刻的质量。中国专利CN101881925A公开了一种在三维任意曲面上复制微纳结构的方法，通过使高分子材料在毛细力的作用下流向柔性薄空腔的方法，实现了在任意曲面上对微纳结构的复制。但该方法中高分子材料流动时需要比较大的毛细力，使该方法在实用过程中具有一定的操作难度，不易上手，导致生产效率偏低。
[0004]基于此，急需一种操作简单、生产效率高，且可应用于非平整平面的光刻方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提出一种应用于非平整平面的近场接触式光刻方法，旨在解决以上至少一个技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出一种应用于非平整平面的近场接触式光刻方法，包括以下步骤：
[0007]S1、将固化剂和聚二甲基硅氧烷按1:10～1:20的比例配置，形成混合物；
[0008]S2、把配置好的混合物涂敷在平整石英片表面，然后在低真空条件下烘烤，形成固化聚二甲基硅氧烷；
[0009]S3、用匀胶机在制备好的固化聚二甲基硅氧烷表面旋涂光刻胶；
[0010]S4、用与目标图形相对应的光刻掩模版，对固化聚二甲基硅氧烷表面的光刻胶进行曝光、显影，则部分光刻胶被洗掉，然后在洗掉部分光刻胶的固化聚二甲基硅氧烷表面上淀积金属，淀积完成后洗掉全部光刻胶，形成软光刻版；
[0011]S5、用匀胶机在非平整平面衬底表面旋涂光刻胶；
[0012]S6、把软光刻版有金属的一侧平压在非平整平面衬底旋涂光刻胶的一侧，使软光刻版与非平整平面衬底表面吻合；
[0013]S7、对非平整平面衬底表面的光刻胶进行曝光，然后取走软光刻版，做显影，则部分光刻胶被洗掉；再做刻蚀，刻蚀完成后洗掉全部光刻胶，完成图形转移。
[0014]其中，步骤S2中所述把配置好的混合物涂敷在平整石英片表面的厚度为3～20mm。
[0015]其中，步骤S4中所述在洗掉部分光刻胶的固化聚二甲基硅氧烷表面上淀积金属的步骤为：通过物理气相沉积工艺先淀积镉，厚度为5～15nm；再淀积金，厚度50～150nm。
[0016]其中，步骤S5中所述用匀胶机在非平整平面衬底表面旋涂光刻胶的厚度为0.8～1μm。
[0017]其中，步骤S4和步骤S7中的曝光精度为微米级或亚微米级。相较于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0018]1.本专利技术通过制备出软光刻版，可以方便快捷地将目标图形转移到非平整平面上，从而高效地完成图形转移，提高了生产效率。
[0019]2.本专利技术制备出的软光刻版可以重复利用，节省了生产的成本。
[0020]3.本专利技术的光刻方法难度较低，成本较低，容易上手。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例中所述应用于非平整平面的近场接触式光刻方法的流程图；
[0022]图2为本专利技术实施例中在平整石英片上获得固化PDMS后的示意图；
[0023]图3为图2涂敷光刻胶后的示意图；
[0024]图4为本专利技术实施例中利用光刻掩模版对图3进行曝光的示意图，图中箭头表示曝光方向；
[0025]图5为图4曝光并显影后的示意图；
[0026]图6为图5淀积金属后的示意图；
[0027]图7为图6洗掉所有光刻胶后得到的软光刻版的示意图；
[0028]图8为本专利技术实施例中非平整平面衬底的示意图；
[0029]图9为本专利技术实施例中涂敷光刻胶后的非平整平面衬底的结构示意图；
[0030]图10为本专利技术实施例中将软光刻版有金属的一侧平压在非平整平面衬底涂敷光刻胶的一侧后进行曝光的示意图，图中箭头表示曝光方向；
[0031]图11为图10曝光并显影后的示意图；
[0032]图12为图11刻蚀的示意图，图中箭头表示刻蚀方向；
[0033]图13为图12刻蚀完成后洗掉全部光刻胶完成图形转移的示意图；
[0034]图14为用Finite
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difference time
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domain(FDTD)软件模拟的在软光刻版下方0.8μm处的场强图。
[0035]图中标号说明：
[0036]平整石英片1、固化聚二甲基硅氧烷2、软光刻版3、镉41、金42、非平整平面衬底5、图形转移后的结构(如光栅等)6、负光刻胶71、正光刻胶72、光刻掩模版A
具体实施方式
[0037]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的材料或具有相同或类似功能的材料。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]现有技术对非平整平面进行光刻的步骤复杂，存在一定难度，以及光刻质量较低，因而为解决上述技术问题，本专利技术提出一种应用于非平整平面的近场接触式光刻方法。
[0039]参照图1，一种应用于非平整平面的近场接触式光刻方法，包括以下步骤：
[0040]S1、将固化剂和聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)按1:10～1:20的比例配置，形成混合物。其中，两者的具体比例与非平整平面衬底的平整度有关，非平整平面衬底的平整度越大，需要的固化PDMS越软，则固化剂的比例应该越小；
[0041]S2、把配置好的混合物涂敷在平整石英片1表面，然后在低真空条件下烘烤，形成固化聚二甲基硅氧烷2。其中，涂敷厚度为3～20mm，真空度为1托～10托，烘烤温度为65℃～90℃；
[0042]S3、用匀胶机在制备好的固化聚二甲基硅氧烷2表面旋涂光刻胶，涂敷厚度为250～500nm，光刻胶可正可负，取决于目标图形要求；
[0043]S4、用与目标图形相对应的光刻掩模版A，对固化聚二甲基硅氧烷2表面的光刻胶进行曝光、显影，则部分光刻胶被洗掉，然后在洗掉部分光刻胶的固化聚二甲基硅氧烷2表面上淀积金属，淀积完成后洗掉全部光刻胶，形成软光刻版3。其中，淀积的第一层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于非平整平面的近场接触式光刻方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将固化剂和聚二甲基硅氧烷按1:10～1:20的比例配置，形成混合物；S2、把配置好的混合物涂敷在平整石英片表面，然后在低真空条件下烘烤，形成固化聚二甲基硅氧烷；S3、用匀胶机在制备好的固化聚二甲基硅氧烷表面旋涂光刻胶；S4、用与目标图形相对应的光刻掩模版，对固化聚二甲基硅氧烷表面的光刻胶进行曝光、显影，则部分光刻胶被洗掉，然后在洗掉部分光刻胶的固化聚二甲基硅氧烷表面上淀积金属，淀积完成后洗掉全部光刻胶，形成软光刻版；S5、用匀胶机在非平整平面衬底表面旋涂光刻胶；S6、把软光刻版有金属的一侧平压在非平整平面衬底旋涂光刻胶的一侧，使软光刻版与非平整平面衬底表面吻合；S7、对非平整平面衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨爱国，李一鸣，
申请(专利权)人：浙大宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：