一种负性电子束抗蚀剂曝光工艺制备超导纳米器件的方法

摘要

本发明公开了一种负性电子束抗蚀剂曝光工艺制备超导纳米器件的方法，其主要步骤包括：在超导薄膜上，旋涂HSQ抗蚀剂；前烘干；设计曝光图形；两步曝光；显影；定影；刻蚀。该方法能制备出性能稳定、线条宽度均匀，最小线条宽度可达15nm的超导纳米器件。通过设置不同区域的曝光剂量，改变相应区域曝光产物厚度，实现刻蚀后电极区无残留物，便于进行电学测量。HSQ具有优异的抗刻蚀性，宜作为硬质超导金属材料的刻蚀掩膜，能提高刻蚀的选择比。电极和器件都经过一次刻蚀后获得，两者间无接触电势差，器件成功率高。此外，在同一薄膜上曝光多个独立微型电桥，有利于提高电桥集成化、测量的效率和材料利用率，对于稀缺材料的纳米结构研究具有重要的意义。

主权项

一种负性电子束抗蚀剂曝光工艺制备超导纳米器件的方法，其特征在于，该方法具体为:a. 在绝缘衬底或者高阻衬底上沉积厚度为40 nm~ 100 nm的超导薄膜；b. 切割超导薄膜后清洗薄膜；c. 在超导薄膜表面旋涂厚度为50 nm ~ 350 nm 的HSQ抗蚀剂； d. 对旋涂了HSQ抗蚀剂的超导薄膜进行前烘干；e. 在超导薄膜上设计曝光图形并设定不同区域的曝光剂量；f. 进行两步法电子束直写曝光；g. 进行显影和定影处理；h. 刻蚀样品，实现图形转移；其中，步骤e中曝光图形设计分为精细结构区和电极区两个图层，其中电极区分为电桥区、电极暴露区两个子区域；步骤f中所述两步法包括：对线条宽度在10 μm以内的精细结构区使用小光阑曝光，对电极区使用大光阑曝光。