一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法与流程

本发明涉及一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法。

背景技术：

当今制造亚微米/纳米器件要求硅片表面必须达到原子水平上的洁净光滑，而硅表面的金属微观污染是造成电子元器件性能失效的重要原因之一。硅是一种元素半导体材料，位于周期表中的iva族，有4个价电子。硅中价层电子的数目使它正好位于优质导体(1个价电子)和绝缘体(8个价电子)的中间。若变形将很容易破碎，这与玻璃相似。它可以抛光得像镜面一样平整。硅表现出许多与金属一样的性质，同时也具有非金属的性质。与其他半导体材料如砷化镓和锗相比，硅物理性质并不突出，有些性质甚至比砷化镓和锗还差，如电子迁移率较低，是间接带隙材料，载流子的复合过程需要声子参与，发光效率很低等。硅材料之所以能成为目前世界上最重要的功能材料主要有4个理由：(1)硅的丰裕度；(2)更高的熔化温度(1412℃)允许更宽的工艺容限；(3)更宽的工作温度范围；(4)氧化硅的自然生成，尤其将硅作为半导体材料的关键原因是其表面自然生长氧化硅的能力。sio2不但是一种高质量、稳定的电绝缘材料，而且能充当优质的化学阻抗层以保护硅不受外部玷污。电学上的稳定对于避免集成电路中相邻导体之间漏电是很重要的。生长稳定的薄层sio2材料的能力是制造高性能金属/氧化物半导体(mos)器件的根本。sio2具有与硅类似的机械性质，允许高温工艺而不会产生过度的硅片翘曲

目前，在微纳米加工过程中，多余的光刻胶容易污染已经制备的微纳米结构(见图1)，这些经过固化的光刻胶往往不容易移除，使硅片表面微纳米结构上的污染物远离微纳米结构的方法很少，一般的方法就是重新在硅片上制备微纳米结构，这种方法费时费力，成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于为了解决现有使硅片表面微纳米结构上的污染物远离微纳米结构的方法是重新在硅片上制备微纳米结构，这种方法费时费力，成本较高的缺陷而提供一种容易实现，节省成本和时间的使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，包括在硅片表面旋涂光刻胶、曝光与化学刻蚀，在硅片表面喷涂过渡金属纳米涂层，并加热，使得污染物远离硅片表面微纳米结构。

在本技术方案中，在微纳米加工过程中，多余的光刻胶容易污染已经制备的微纳米结构，这些经过固化的光刻胶往往不容易移除，本发明的目的是使这些固化后的光刻胶容易远离微纳米结构，从而不影响这些微纳米的性能，即节省微纳米加工过程中的成本，本发明是在常规工艺的基础上，即先在硅片表面旋涂光刻胶，然后进行曝光+化学刻蚀，得到了微纳米结构的硅片，但是其表面有多余的光刻胶形成污染物，发明人在硅片表面喷涂一定厚度的金属纳米涂层，并加热，使得污染物远离微纳米结构，得到所需要的微纳米结构以及疏水性微纳米结构的硅片，从而可以进行后续的工艺操作，本发明不需要增加额外的设备，步骤简单，节省成本与时间。

作为优选，所述过渡金属为金。

作为优选，所述纳米涂层的厚度为1-100nm。

作为优选，所述纳米涂层的厚度为1-50nm。

作为优选，所述纳米涂层的厚度为1-20nm。

作为优选，所述的加热温度为20℃-300℃。

作为优选，所述的加热温度为40℃-200℃。

本发明的有益效果是本发明不需要完全除去光刻胶，但是能够使光刻胶污染物远离微纳米结构从而达到不影响微纳米结构性能的目的，即不影响相关器件的性能。本发明能够极大降低微纳米加工过程中产生光刻胶污染的影响，从而节省成本和时间。

附图说明

图1是微纳米结构表面固化光刻胶污染物。

图2是喷涂金纳米层后的硅片。

图3是固化后光刻胶污染物远离微纳米结构eds表征图。

图4是远离微纳米结构光刻胶污染物结构放大图。

图5是本发明的流程图。

具体实施方式

以下通过具体实施例与附图，对本发明做进一步的解释：

实施例1

参见图5，一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，包括在硅片表面旋涂光刻胶、曝光与化学刻蚀，在硅片表面喷涂金纳米涂层，厚度为1nm，并加热，加热温度为40℃使得污染物远离硅片表面微纳米结构。

参见图2，在硅片上喷涂一定厚度的金纳米层，这些金纳米粒子有助于固化光刻胶污染物的迁移。

参见图3，经过加热后，固化后光刻胶污染物有规律的远离微纳米结构，从而不对微纳米结构的性能产生影响(例如疏水性等)。

实施例2

参见图5，一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，包括在硅片表面旋涂光刻胶、曝光与化学刻蚀，在硅片表面喷涂金纳米涂层，厚度为10nm，并加热，加热温度为100℃使得污染物远离硅片表面微纳米结构。

实施例3

参见图5，一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，包括在硅片表面旋涂光刻胶、曝光与化学刻蚀，在硅片表面喷涂金纳米涂层，厚度为20nm，并加热，加热温度为200℃使得污染物远离硅片表面微纳米结构。

技术特征：

1.一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，包括在硅片表面旋涂光刻胶、曝光与化学刻蚀，其特征在于，在硅片表面喷涂过渡金属纳米涂层，并加热，使得污染物远离硅片表面微纳米结构。

2.根据权利要求1所述的一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，其特征在于，所述过渡金属为金。

3.根据权利要求1所述的一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，其特征在于，所述纳米涂层的厚度为1-100nm。

4.根据权利要求3所述的一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，其特征在于，所述纳米涂层的厚度为1-50nm。

5.根据权利要求1或4所述的一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，其特征在于，所述纳米涂层的厚度为1-20nm。

6.根据权利要求1所述的一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，其特征在于，所述的加热温度为20℃-300℃。

7.根据权利要求1或6所述的一种使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，其特征在于，所述的加热温度为40℃-200℃。

技术总结
本发明涉及一种容易实现，节省成本和时间的使污染物远离硅片表面微纳米结构的方法，本发明不需要完全除去光刻胶，但是能够使光刻胶污染物远离微纳米结构从而达到不影响微纳米结构性能的目的，即不影响相关器件的性能。本发明能够极大降低微纳米加工过程中产生光刻胶污染的影响，从而节省成本和时间。

技术研发人员：何志伟;王建均;梁立军
受保护的技术使用者：浙江精筑环保科技有限公司
技术研发日：2019.07.11
技术公布日：2020.05.22