專利名稱：用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲表面波器件和微細(xì)加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于X射線曝光和
剝離技術(shù)制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的方法。
背景技術(shù)：
隨著高性能傳感技術(shù)的發(fā)展，對(duì)聲表面波器件的制作提出挑戰(zhàn)，要求線條越來(lái)越 細(xì)，精度越來(lái)越高，甚至達(dá)到百納米左右才能滿足其快速發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的光學(xué)光刻對(duì)密 集圖形在600nm以下難以得到好的效果。 一般具有亞微米尺寸聲表面波延遲線多采用電子 束直寫(xiě)光刻技術(shù)制備，此時(shí)需要先在不導(dǎo)電的壓電基片上沉積電極材料，然后再進(jìn)行電子 束光刻和電極材料刻蝕。由于電極材料對(duì)電子束的背散射效應(yīng)較強(qiáng)，影響了叉指換能器電 極的寬度和間距的進(jìn)一步減小。另外，材料刻蝕會(huì)對(duì)基片表面造成機(jī)械損傷和粘污，嚴(yán)重的 將引起界面態(tài)和表面態(tài)，對(duì)器件性能產(chǎn)生影響。電子束直寫(xiě)光刻的另一個(gè)缺點(diǎn)是工作效率 較低，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
( — )要解決的技術(shù)問(wèn)題 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波 延遲線的制作方法，以減小電極材料的背散射效應(yīng)，避免無(wú)法在不導(dǎo)電的襯底上電子束光 刻得到高分辨率圖形的問(wèn)題，提高聲表面波氣體檢測(cè)器的性能。
( 二 )技術(shù)方案 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了 一種用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線
的制作方法，該方法利用電子束直寫(xiě)光刻技術(shù)制備出具有亞微米尺寸聲表面波延遲線圖形
作為X射線曝光掩模板，然后在壓電基片上采用X射線曝光得到凹立的延遲線圖形，通過(guò)電
子束蒸發(fā)、剝離形成亞微米尺寸聲表面波延遲線。 上述方案中，該方法具體包括以下步驟 步驟1、采用電子束光刻、電鍍?cè)谧灾伪∧ど现谱骶哂衼單⒚壮叽缏暠砻娌ㄑ舆t 線圖形； 步驟2、在石英基片上懸涂光刻膠； 步驟3、通過(guò)X射線曝光將聲表面波延遲線圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上；
步驟4、顯影、定影，去殘膠得到凹立的延遲線圖形； 步驟5、蒸發(fā)并剝離金屬，完成用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制 作。 上述方案中，步驟1中所述在自支撐薄膜上制作具有亞微米尺寸聲表面波延遲線 圖形后，進(jìn)一步包括通過(guò)電鍍金屬，形成X射線曝光所需的阻擋層，阻擋層的厚度為300 500nm。 上述方案中，步驟2中所述在石英基片上懸涂光刻膠，進(jìn)一步在光刻膠與石英之間涂敷增粘劑。 上述方案中，步驟3中所述X射線曝光采用的光源為同步輻射光源，自支撐的X射線曝光模版作為光刻版，在壓電基片上進(jìn)行接觸式曝光。 上述方案中，步驟4中所述顯影以后進(jìn)一步使用反應(yīng)離子刻蝕方法去除殘膠，防止電子束蒸發(fā)、剝離金屬時(shí)形成缺陷。 上述方案中，步驟5中所述蒸發(fā)并剝離金屬，采用電子束蒸發(fā)金屬，然后采用剝離工藝去除金屬，形成最終的可用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作。
(三)有益效果 本發(fā)明特點(diǎn)是采用電子束光刻、X射線光刻和剝離技術(shù)相結(jié)合的方法，首先在一個(gè)背散射效應(yīng)很小的自支撐薄膜上利用電子束直寫(xiě)光刻技術(shù)制備出具有亞微米尺寸聲表面波延遲線圖形作為母版，然后在壓電基片上采用X射線曝光得到凹立的延遲線圖形，通過(guò)剝離得到可用于氣體檢測(cè)的聲表面波延遲線，這樣極大地減小電極材料的背散射效應(yīng)，避免了無(wú)法在不導(dǎo)電的襯底上電子束光刻得到高分辨率圖形的問(wèn)題，從而進(jìn)一步提高聲表面波氣體檢測(cè)器的性能。另外，利用這個(gè)母版可以反復(fù)多次進(jìn)行X射線曝光，提高了制作效率，極大減小了制作成本。


圖1是本發(fā)明提供的制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的方法流程圖； 圖2-1至圖2-6是本發(fā)明制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的工藝流程圖； 圖3-1至圖3-6是依照本發(fā)明實(shí)施例制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 本發(fā)明提供的這種制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的方法，聲表面波延遲線是由電子束光刻和微電鍍制成X射線曝光模版，通過(guò)X射線曝光，將亞微米尺寸聲表面波延遲線轉(zhuǎn)移到以不導(dǎo)電的石英作為襯底的光刻膠上，顯影后通過(guò)蒸發(fā)金屬、剝離工藝，得到可用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線。 如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的方法流程圖，該方法包括以下步驟 步驟1、采用電子束光刻、電鍍?cè)谧灾伪∧ど现谱骶哂衼單⒚壮叽缏暠砻娌ㄑ舆t線圖形； 步驟2、在石英基片上懸涂光刻膠； 步驟3、通過(guò)X射線曝光將聲表面波延遲線圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上；
步驟4、顯影、定影，去殘膠得到凹立的延遲線圖形； 步驟5、蒸發(fā)并剝離金屬，完成用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作。 圖2-1至圖2-6示出了本發(fā)明制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的工藝流程圖，具體包括 如圖2-1所示，采用電子束光刻、電鍍?cè)谧灾伪∧ど现谱骶哂衼單⒚壮叽缏暠砻娌ㄑ舆t線圖形的X射線掩膜板101。 如圖2-2所示，在壓電襯底102上涂敷X射線光刻膠103。 如圖2-3所示，通過(guò)X射線曝光將掩膜板101上的聲表面波延遲線圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠103上。 如圖2-4所示，顯影、定影，去殘膠得到凹立的延遲線圖形。
如圖2-5所示，電子束蒸發(fā)金屬104。 如圖2-6所示，剝離金屬，完成可用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作。 圖3-1至圖3-6是依照本發(fā)明實(shí)施例制作用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的工藝流程圖，具體包括 如圖3-1所示，采用電子束光刻膠ZEP520A、電鍍金在2 y m厚的聚酰亞胺自支撐薄
膜上制作特征尺寸為600nm的聲表面波延遲線圖形的X射線掩膜板201。 如圖3-2所示，在石英襯底202上涂敷X射線500nm的光刻膠PMMA203。 如圖3-3所示，使用同步輻射X射線光源曝光將X射線掩膜201上的延遲線圖形
轉(zhuǎn)移到以石英晶體202為襯底的光刻膠PMMA203上。 如圖3-4所示，使用MIBK/IPA = 1/3的顯影液顯影，IPA定影，使用氧等離子體去除殘膠。 如圖3-5所示，電子束蒸發(fā)40nm的金屬Cr/Au204。 如圖3-6所示，使用丙酮?jiǎng)冸x金屬，完成可用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作。 以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法，其特征在于，該方法利用電子束直寫(xiě)光刻技術(shù)制備出具有亞微米尺寸聲表面波延遲線圖形作為X射線曝光掩模板，然后在壓電基片上采用X射線曝光得到凹立的延遲線圖形，通過(guò)電子束蒸發(fā)、剝離形成亞微米尺寸聲表面波延遲線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟步驟1、采用電子束光刻、電鍍?cè)谧灾伪∧ど现谱骶哂衼單⒚壮叽缏暠砻娌ㄑ舆t線圖形；步驟2、在石英基片上懸涂光刻膠；步驟3、通過(guò)X射線曝光將聲表面波延遲線圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上； 步驟4、顯影、定影，去殘膠得到凹立的延遲線圖形；步驟5、蒸發(fā)并剝離金屬，完成用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法，其 特征在于，步驟1中所述在自支撐薄膜上制作具有亞微米尺寸聲表面波延遲線圖形后，進(jìn)一步包括通過(guò)電鍍金屬，形成X射線曝光所需的阻擋層，阻擋層的厚度為300 500nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法，其 特征在于，步驟2中所述在石英基片上懸涂光刻膠，進(jìn)一步在光刻膠與石英之間涂敷增粘 劑。
5 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法，其 特征在于，步驟3中所述X射線曝光采用的光源為同步輻射光源，自支撐的X射線曝光模版 作為光刻版，在壓電基片上進(jìn)行接觸式曝光。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法，其 特征在于，步驟4中所述顯影以后進(jìn)一步使用反應(yīng)離子刻蝕方法去除殘膠，防止電子束蒸 發(fā)、剝離金屬時(shí)形成缺陷。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法，其 特征在于，步驟5中所述蒸發(fā)并剝離金屬，采用電子束蒸發(fā)金屬，然后采用剝離工藝去除金 屬，形成最終的可用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于氣體檢測(cè)的亞微米尺寸聲表面波延遲線的制作方法，該方法利用電子束直寫(xiě)光刻技術(shù)制備出具有亞微米尺寸聲表面波延遲線圖形作為X射線曝光掩模板，然后在壓電基片上采用X射線曝光得到凹立的延遲線圖形，通過(guò)電子束蒸發(fā)、剝離形成亞微米尺寸聲表面波延遲線。利用本發(fā)明，極大地減小電極材料的背散射效應(yīng)，避免了無(wú)法在不導(dǎo)電的襯底上電子束光刻得到高分辨率圖形的問(wèn)題，從而進(jìn)一步提高聲表面波氣體檢測(cè)器的性能。另外，利用這個(gè)母版可以反復(fù)多次進(jìn)行X射線曝光，提高了制作效率，極大減小了制作成本。
文檔編號(hào)G01N29/02GK101783658SQ20091007751
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者朱效立, 李東梅, 李晶晶, 謝常青, 賈銳, 趙以貴 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所