CN116978893A - 电容器制备方法、量子电容器、装置、终端和存储介质 - Google Patents

电容器制备方法、量子电容器、装置、终端和存储介质 Download PDF

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CN116978893A
CN116978893A CN202210424665.XA CN202210424665A CN116978893A CN 116978893 A CN116978893 A CN 116978893A CN 202210424665 A CN202210424665 A CN 202210424665A CN 116978893 A CN116978893 A CN 116978893A
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胡晶晶
戴茂春
张文龙
欧阳鹏辉
张胜誉
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Abstract

本申请涉及一种电容器制备方法、装置、终端和存储介质,所述量子电容器用于量子芯片的应用领域,该量子芯片可应用于车载设备。所述方法包括:在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;所述底层金属膜是底层样品上的金属膜;在所述底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;在所述底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;对所述量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。采用本方法能够快速制备出包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。

Description

电容器制备方法、量子电容器、装置、终端和存储介质
技术领域
本申请涉及量子技术领域,特别是涉及一种电容器制备方法、装置、终端和存储介质。
背景技术
在半导体行业中,通常将二氧化硅膜来作为器件的保护层、钝化层和隔离层等,特别是在量子行业,为了增强量子比特芯片读取信号的强度,同时有效抑制读取噪声,通常在量子电容器中添加一层二氧化硅膜作为电容介质层,从而有效地提高量子电容器的性能。
对于量子电容器的制备,通常采用磁控溅射方式进行制备,具体为:利用电场作用使真空室内的惰性气体辉光放电,大量的气体离子撞击靶材表面,使靶原子或分子脱离靶的表面飞溅出来,沉积到基底形成二氧化硅膜的电容介质层。然而,采用磁控溅射方式制备量子电容器,沉积速率较慢导致电容介质层的镀膜耗时久,而且电容介质层的介电常数稳定性不高。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种电容器制备方法、量子电容器、装置、终端和存储介质,能够快速制备出包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
一种电容器制备方法,所述方法包括:
在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;所述底层金属膜是底层样品上的金属膜;
在所述底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;
在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;
在所述底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;
对所述量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
一种电容器制备装置,所述装置包括:
刻蚀模块,用于在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;所述底层金属膜是底层样品上的金属膜;
第一蒸镀模块,用于在所述底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;
显影模块,用于在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;
第二蒸镀模块,用于在所述底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;
烘烤模块,用于对所述量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
在其中的一个实施例中,所述刻蚀模块,还用于在底层样品的底层金属膜上旋涂第一光刻胶;在确定刻蚀区域后,依据所述刻蚀区域对旋涂所述第一光刻胶的底层样品依序进行曝光和显影处理,以使在所述底层金属膜刻蚀出目标金属结构。
在其中的一个实施例中,所述第一光刻胶包括第一紫外光刻胶;
所述刻蚀模块,还用于对所述底层样品的底层金属膜涂敷第一紫外光刻胶;对所述底层金属膜上的第一紫外光刻胶进行匀胶处理,得到旋涂所述第一紫外光刻胶的底层样品;
前烘模块,用于将旋涂所述第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理。
在其中的一个实施例中,所述装置还包括:
去胶模块,用于通过去胶液对所述底层样品上残留的第一光刻胶进行去胶处理;
旋涂模块,用于在去胶处理后的所述底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;
曝光和显影模块,用于在旋涂所述至少两层第二光刻胶的底层样品上,对所述目标金属结构所在的第一区域进行曝光和显影处理,以在所述底层样品中显露出所述第一区域;其中,未进行曝光和显影处理的其它区域被所述至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
在其中的一个实施例中,所述至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;
所述旋涂模块,还用于在去胶处理后的所述底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;
前烘模块,用于将旋涂所述第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;
所述旋涂模块,还用于在冷却之后,在旋涂所述第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
在其中的一个实施例中,所述旋涂模块,还用于在旋涂所述第二紫外光刻胶的底层样品上涂敷第一紫外光刻胶;对涂敷所述第一紫外光刻胶的底层样品进行匀胶处理,以使所述第一紫外光刻胶均匀覆盖在所述第二紫外光刻胶;
所述前烘模块,还用于将覆盖了所述第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板进行前烘处理。
在其中的一个实施例中,所述第一蒸镀模块,还用于在显露出所述第一区域后,在显露的所述第一区域蒸镀绝缘材料膜;
去胶模块,用于通过去胶液对所述底层样品上残留的至少两层第二光刻胶进行去胶处理,得到电容介质层。
在其中的一个实施例中,旋涂模块,用于在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;
曝光和显影模块,用于在旋涂所述至少两层第二光刻胶的底层样品上,对所述电容介质层的所处区域进行曝光和显影处理,以在所述底层样品中显露出所述电容介质层;将所述电容介质层所在的第二区域作为顶层结构区;其中,所述底层样品中未进行曝光和显影处理的其它区域被所述至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
在其中的一个实施例中,所述至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;所述旋涂模块,还用于在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;
前烘模块,用于将旋涂所述第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;
所述旋涂模块,还用于在冷却之后,在旋涂所述第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
在其中的一个实施例中,所述装置还包括:
去胶模块,用于通过去胶液将残留于所述底层样品上的至少两层第二光刻胶进行去胶处理;
清洗和干燥模块,用于对去胶处理后的所述底层样品进行清洗和干燥处理,得到去胶后的量子电容器。
在其中的一个实施例中,所述烘烤模块,还用于将所述量子电容器置于真空环境或非真空环境进行烘烤;当烘烤的时长满足预设时间条件时,停止对所述量子电容器的烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
一种量子电容器,所述量子电容器,是在完成烘烤之后所得的具有稳定介电常数的电容器,包括底层样品、电容介质层和顶层金属膜;其中:
所述底层样品,是在电容基片上蒸镀底层金属膜所得的,且所述底层金属膜未覆盖第一光刻胶的部分刻蚀了目标金属结构;
所述电容介质层,蒸镀于所述目标金属结构所在的第一区域;
所述顶层金属膜,蒸镀于具有所述电容介质层的电容基片的顶层结构区;所述顶层结构区,是在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理以显影的区域。
一种终端,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;所述底层金属膜是底层样品上的金属膜;
在所述底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;
在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;
在所述底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;
对所述量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;所述底层金属膜是底层样品上的金属膜;
在所述底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;
在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;
在所述底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;
对所述量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;所述底层金属膜是底层样品上的金属膜;
在所述底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;
在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;
在所述底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;
对所述量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
上述电容器制备方法、量子电容器、装置、终端和存储介质,在底层样品的未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构,在底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层,从而可以快速获得量子电容器的电容介质层。然后,在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;在底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器并进行烘烤,从而获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器,因此可以有效地缩短了量子电容器的制备时间,而且该量子电容器的电容介质层具有稳定的介电常数。
附图说明
图1为一个实施例中电容器制备方法的应用环境图;
图2为一个实施例中电容器制备方法的流程示意图;
图3为一个实施例中在电容基片上蒸镀了铝膜的示意图;
图4为一个实施例中在铝膜上旋涂紫外光刻胶并进行紫外光照的示意图;
图5为一个实施例中在铝膜上刻蚀出金属结构的示意图;
图6为一个实施例中在底层样品上旋涂两层紫外光刻胶,进行紫外光照和显影处理后显露出需要蒸镀电容介质层的第一区域的示意图;
图7为一个实施例中在蒸镀电容介质层的底层样品上旋涂两层紫外光刻胶并进行紫外光照的示意图;
图8为一个实施例中显露出需要蒸镀铝膜的第二区域的示意图;
图9为一个实施例中在第二区域蒸镀铝膜的示意图;
图10为一个实施例中在去除两层紫外光刻胶之后得到完整电容结构的平行板电容器的结构示意图;
图11为一个实施例中对平行板电容器进行真空烘烤的示意图;
图12为另一个实施例中电容器制备方法的流程示意图;
图13为一个实施例中电容器制备装置的结构框图;
图14为另一个实施例中电容器制备装置的结构框图;
图15为一个实施例中终端的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供的电容器制备方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。在该应用环境中,包括终端102和服务器104。服务器104可以对终端102内的计算机程序进行更新,以便终端102使用最新版本的计算机程序对量子电容器的制备进行控制,具体控制过程如下:终端102在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;该底层金属膜是底层样品上的金属膜;在底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;在底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;对量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
其中,终端102可以是工业生产中的制造设备,用于制备量子电容器,该终端102包括但不限于电子束蒸发镀膜机、匀胶机、光刻设备和智能机械臂等;此外,该终端102也可以是由电子束蒸发镀膜机、匀胶机、光刻设备和智能机械臂组成的设备集群。
服务器104可以是独立的物理服务器,也可以是区块链系统中的服务节点,该区块链系统中的各服务节点之间形成点对点(P2P,Peer To Peer)网络,P2P 协议是一个运行在传输控制协议(TCP,Transmission Control Protocol)协议之上的应用层协议。
此外,服务器104还可以是多个物理服务器构成的服务器集群,可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content Delivery Network,CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
终端102与服务器104之间可以通过蓝牙、USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)或者网络等通讯连接方式进行连接,本申请在此不做限制。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种电容器制备方法,以该方法应用于图1中的终端为例进行说明,包括以下步骤:
S202,在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构,该底层金属膜是底层样品上的金属膜。
其中,底层样品也可以称为基底样品,是量子电容器的组成部分,是在电容基片上蒸镀底层金属膜所得的。该第一光刻胶可以是用于在对金属膜进行刻蚀时,对不需要刻蚀的金属膜区域进行保护,以避免被刻蚀,该第一光刻胶包括用于第一紫外光刻胶以及其它类型的光刻胶。该第一紫外光刻胶可以是正性紫外光刻胶。
底层金属膜可以指蒸镀在电容基片表面上的金属膜,该金属膜可以是铝(Al) 膜、其它金属材料(如铁膜或铜膜)的薄膜或合金材料的薄膜。
在一个实施例中,终端在底层样品的底层金属膜上旋涂第一光刻胶,利用旋涂的第一光刻胶对底层样品的底层金属膜进行刻蚀,从而得到目标金属结构。在实际应用中,可以只对底层金属膜中需要进行刻蚀的刻蚀区域旋涂第一光刻胶;此外,也可以对整个底层金属膜旋涂第一光刻胶,并在进行刻蚀之前,先确定刻蚀区域,并将底层金属膜上刻蚀区域的第一光刻胶去除,然后对去除第一光刻胶的刻蚀区域进行刻蚀。
具体地,终端首先在底层样品的底层金属膜上旋涂第一光刻胶;在确定刻蚀区域后,依据刻蚀区域对旋涂第一光刻胶的底层样品依序进行曝光和显影处理,以使在底层金属膜刻蚀出目标金属结构,得到量子电容器初始的底层样品。
其中,曝光和显影处理可以包括:在底层样品的底层金属膜上旋涂光刻胶之后进行曝光,利用光刻胶感光后因化学反应而形成腐蚀性的特点,将与光反应的区域溶解到特定溶液中,将掩模版上的图案刻制到底层样品的底层金属膜表面上,以得到所需的目标金属结构。
例如,匀胶机在电容基片上蒸镀一层铝膜,得到量子电容器初始的底层样品,该底层样品可以参考图3;然后将底层样品置于匀胶机,从而匀胶机在底层样品的铝膜上旋涂一层正性紫外光刻胶,然后使用光刻设备(如激光直写光刻设备)发出紫外线对旋涂正性紫外光刻胶的底层样品进行曝光,如图4所示;然后将经过曝光的底层样品置于碱性显影液中进行显影50秒钟,取出后在去离子水中定影1分钟,然后取出用氮气吹干;接着将刻蚀后的底层样品置于酸性刻蚀液刻蚀140秒钟,从而刻蚀出目标金属结构,参考图5左右两侧的凹陷部分,该底层样品的凹陷部分所形成的结构即为底层样品的目标金属结构。
在一个实施例中,上述在底层样品的底层金属膜上旋涂第一光刻胶的步骤,具体可以包括:终端对底层样品的底层金属膜涂敷第一紫外光刻胶;对底层金属膜上的第一紫外光刻胶进行匀胶处理,得到旋涂第一紫外光刻胶的底层样品;然后,将旋涂第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理。
其中,第一紫外光刻胶可以指用于对金属膜进行刻蚀的紫外光刻胶,如刻蚀铝膜的正性紫外光刻胶。前烘处理可以指一定的温度(如90℃至160℃中的某个温度)下,使光刻胶中的溶剂缓慢地、充分地逸出来,使光刻胶干燥。
例如,匀胶机对底层样品的铝膜涂敷一层正性紫外光刻胶,然后进行匀胶处理,从而使正性紫外光刻胶均匀旋涂于底层样品的铝膜上,然后在115℃的温度下进行前烘处理90秒,从而使正性紫外光刻胶干燥。
S204,在底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层。
其中,电容介质层可以是量子电容器的绝缘层,起到绝缘的作用。第一区域可以指目标金属结构所在的需要蒸镀电容介质层的区域,如图6的第二个图左侧的凹陷区域。蒸镀可以指真空蒸镀,具体的蒸镀过程包括:在真空条件下,采用加热蒸发的方式蒸发镀膜材料(如二氧化硅)并使之气化,气化的粒子飞至电容基片的表面凝聚成膜。
在一个实施例中,S204之前,终端可以先去除底层样品上残留的第一光刻胶,然后将底层样品中目标金属结构所在的第一区域显露出来,而其它区域用光刻胶覆盖,在显露出来的第一区域蒸镀电容介质层。
具体地,终端还可以通过去胶液对底层样品上残留的第一光刻胶进行去胶处理;在去胶处理后的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;在旋涂至少两层第二光刻胶的底层样品上,对目标金属结构所在的第一区域进行曝光和显影处理,以在底层样品中显露出第一区域;需要指出的是,未进行曝光和显影处理的其它区域被至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
其中,至少两层第二光刻胶可以是相同类型的光刻胶,也可以是不同的光刻胶,如不同的第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶。该第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶的作用类似,用于对金属膜上不需要蒸镀电容介质层的其它区域进行保护,以避免将电容介质层蒸镀到金属膜的其它区域上;而需要蒸镀电容介质层的第一区域,通过对覆盖的第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶进行曝光,然后显影出第一区域。
例如,将底层样品置于80℃去胶液(如Remove PG去胶液)中进行浸泡2 小时进行揭开-剥离(lift-off)工艺,然后依次用去胶液、异丙醇和去离子水超声清洗,清洗之后用氮气吹干,从而得到干净的底层样品。然后,利用匀胶机在底层样品上旋涂两层紫外光刻胶,如图6的第一个图所示,并在目标金属结构所在的第一区域进行曝光和显影处理,以在底层样品中显露出第一区域,如图6的第二个图左侧的凹陷区域;而未进行曝光和显影处理的其它区域被两层紫外光刻胶覆盖而不显露,如图6的第二个图中除左侧凹陷区域之外的其它区域。
其中,lift-off工艺可以指:基底样品经过涂敷光刻胶、曝光和显影后,以具有一定图形的光致抗蚀剂膜为掩膜,通过蒸发等方式沉积所需的材料,如金属等,然后在去除光致抗蚀剂膜的同时,把光致抗蚀剂膜上的非需求材料一起剥离干净,最后在基底上只留下原刻出图形的材料结构。
在一个实施例中,该至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶,对应地,上述在去胶处理后的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶的步骤,具体可以包括:终端在去胶处理后的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;将旋涂第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;在冷却之后,在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。此外,在旋涂第一紫外光刻胶之后,将旋涂第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板进行前烘处理。通过旋涂两层紫外光刻胶,从而使蒸镀在其它区域上的电容介质层容易剥离。
其中,前烘处理的时长和温度可以按照实际情况进行设置,如对于温度的设置,在90℃至160℃中选择一个温度值进行设置。需要指出的是,在旋涂紫外光刻胶时,也可以先旋涂第一紫外光刻胶,然后旋涂第二紫外光刻胶。
在一个实施例中,上述在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶的步骤,具体可以包括:终端在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品上涂敷第一紫外光刻胶;对涂敷第一紫外光刻胶的底层样品进行匀胶处理,以使第一紫外光刻胶均匀覆盖在第二紫外光刻胶;然后,将覆盖了第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板进行前烘处理。
例如,将去胶处理后的底层样品置于匀胶机上,在该底层样品上涂敷紫外光刻胶a,然后进行匀胶处理;将匀胶处理后的底层样品置于加热板上进行前烘处理,从而使紫外光刻胶a干燥;其中,本次前烘的温度为160℃,时间为180 秒钟。在完成前烘处理后,冷却5分钟,然后再次将底层样品置于匀胶机上,在该底层样品上涂敷紫外光刻胶b,然后进行匀胶处理。此外,在完成匀胶之后,将底层样品置于加热板上进行前烘处理,从而使紫外光刻胶b干燥;其中,本次前烘的温度为115℃,时间为90秒钟。
在一个实施例中,S204具体可以包括:在显露出第一区域后,终端在显露的第一区域蒸镀绝缘材料膜;通过去胶液对底层样品上残留的至少两层第二光刻胶进行去胶处理,得到电容介质层。
其中,绝缘材料膜可以是二氧化硅膜或其它绝缘材料的薄膜。
例如,在显露的第一区域蒸镀二氧化硅膜,然后将镀有二氧化硅膜的底层样本倒扣于去胶液一段时间(如2小时以上)进行lift-off剥离工艺,然后依次用去胶液、异丙醇和去离子水超声清洗样品,利用氮气吹干后,得到电容介质层。该去胶液可以是Remove PG去胶液。
S206,在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区。
其中,顶层结构区可以指用于蒸镀顶层金属膜的区域。通过在顶层结构区旋涂第二光刻胶并曝光处理,并在曝光处理之后,将处理后的底层样品进行显影处理,从而可以使顶层结构区显露出来。
在一个实施例中,S206具体可以包括:终端在具有电容介质层的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;在旋涂至少两层第二光刻胶的底层样品上,对电容介质层的所处区域进行曝光和显影处理,以在底层样品中显露出电容介质层;将电容介质层所在的第二区域作为顶层结构区;其中,底层样品中未进行曝光和显影处理的其它区域被至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
该至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;因此,上述在具有电容介质层的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶的步骤,具体你可以包括:终端在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;将旋涂第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;在冷却之后,在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
例如,在得到二氧化硅膜之后,利用匀胶机在底层样品上旋涂两层紫外光刻胶,即先在具有二氧化硅膜的底层样品上旋涂紫外光刻胶a,然后进行匀胶处理;将匀胶处理后的底层样品置于加热板上进行前烘处理,从而使紫外光刻胶a 干燥;其中,本次前烘的温度为160℃,时间为180秒钟。在完成前烘处理后,冷却5分钟,然后再次将底层样品置于匀胶机上,在该底层样品上涂敷紫外光刻胶b,然后进行匀胶处理。此外,在完成匀胶之后,将底层样品置于加热板上进行前烘处理,从而使紫外光刻胶b干燥,从而得到旋涂两层紫外光刻胶的底层样品,如图7所示;其中,本次前烘的温度为115℃,时间为90秒钟。在完成两层紫外光刻胶的旋涂并进行了前烘处理之后,在二氧化硅膜的所处区域进行曝光,并将经过曝光后的底层样品置于碱性显影液中进行显影30秒钟,取出后置于去离子水中定影1分钟,然后取出氮气吹干,从而可以以在底层样品中显露出二氧化硅膜,如图8所示;将二氧化硅膜所在的第二区域作为顶层结构区。
S208,在底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器。
其中,顶层金属膜可以指量子位于电容器顶层的金属膜。顶层金属膜与底层金属膜之间存在一层电容介质层,该电容介质层可以是由二氧化硅膜构成的介质层。量子电容器可以包括平行板电容器或其它电容器。该平行板电容器属于平行板放大器的组成部分。
例如,将显影出顶层结构区的底层样品置于电子束蒸发镀膜机中,然后以 10A/s的速率蒸镀130nm铝膜,完成铝膜蒸镀之后,可以得到平行板电容器,该平行板电容器还残留紫外光刻胶和以及该紫外光刻胶上残留铝膜,可以参考图9;需要指出的是,图9中未示意出紫外光刻胶上残留的铝膜。
S210,对量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
其中,在进行烘烤时,可以在真空环境或非真空环境下烘烤。
在一个实施例中,为了避免残留的光刻胶和多余的金属膜对量子电容器的影响,因此在烘干之前进行去胶处理,从而剥离掉光刻胶以及光刻胶上残留的金属膜,具体地:终端还可以通过去胶液将残留于底层样品上的至少两层第二光刻胶进行去胶处理;对去胶处理后的底层样品进行清洗和干燥处理,得到去胶后的量子电容器,该量子电容器具有完整的电容结构。需要指出的是,在去胶处理之后,光刻胶被剥离掉,同时光刻胶上的金属膜也一同被剥离。
例如,在蒸镀顶层铝膜之后,得到具有电容结构的量子电容器,将该量子电容器倒扣于Remove PG去胶液一段时间(如2小时以上)进行lift-off剥离工艺,然后依次用去胶液、异丙醇和去离子水超声清洗样品,氮气吹干后得到具有完整电容结构的量子电容器。
在一个实施例中,S210具体可以包括:终端将量子电容器置于真空环境或非真空环境进行烘烤;当烘烤的时长满足预设时间条件时,停止对量子电容器的烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
其中,真空环境可以是常规的真空环境、低真空环境或高真空环境。常规的真空环境可以指压强在102Pa至10-1Pa的环境;低真空环境可以指压强在105 Pa至102Pa的环境;高真空环境可以指压强在10-1Pa至10-5Pa的环境。
例如,将量子电容器置于电子束蒸发镀膜机的除气腔室,该除气腔室可以是处于10-5Pa的高真空环境,该高真空环境中进行烘烤,烘烤的温度和时长可以根据实际情况进行设定,如在温度为200℃的高真空环境中烘烤2小时,使量子电容器中二氧化硅膜的介电常数达到稳定状态。
在一个实施例中,在获得稳定介电常数的量子电容器后,还可以在该量子电容器的基础上制备约瑟夫森结。
上述实施例中,在底层样品的未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构,在底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层,从而可以快速获得量子电容器的电容介质层。然后,在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;在底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器并进行烘烤,从而获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器,因此可以有效地缩短了量子电容器的制备时间,而且该量子电容器的电容介质层具有稳定的介电常数。
为了进一步理解本申请的方案,下面结合具体的实施例对本申请的方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本申请的优点,而不是对本申请的限制,具体制备过程如下所述:
(一)平行板电容器底层金属层的制备。
S1202,在电容基片上蒸镀底层铝膜;
例如,将清洗干净的电容基片放入电子束蒸发镀膜机中,以10A/s的速率蒸镀80纳米(nm)厚度的铝膜。
S1204,在底层铝膜上旋涂光刻胶并进行前烘;
例如,将镀铝膜后所得的基底样品置于spin-coating式匀胶机上,用滴管涂敷正性紫外光刻胶并进行匀胶,在匀胶之后,将匀胶后的基底样品置于加热板上进行前烘。其中,前烘的温度为115℃,时长为90秒钟。
S1206,对旋涂光刻胶的底层铝膜进行曝光、显影和刻蚀处理,以刻蚀出底层铝结构。
例如,使用激光直写光刻设备对已匀胶的基底样品进行曝光;然后将经过曝光的基底样品置于碱性显影液中进行显影50秒钟,取出后置于去离子水中定影1分钟,接着在取出后用氮气吹干。最后,将显影后的基底样品置于酸性刻蚀液中刻蚀约140秒钟,以刻蚀出底层铝结构。
S1208,对刻蚀后的基底样品进行去胶处理,显露出底层电路的基底样品。
其中,由于在基底样品刻蚀出底层铝结构,从而得到具有底层电路的基底样品。
例如,将刻蚀后的基底样品置于80℃的Remove PG去胶液中浸泡2小时以上以去除残留的光刻胶,然后依次用PG、异丙醇和去离子水超声清洗样品,接着用氮气吹干,从而得到具有底层电路的基底样品。其中,该底层电路可作为平行板电容器的底层金属层。
(二)平行板电容器电容介质层的制备。
S1210,在具有底层电路的基底样品上旋涂双层光刻胶并进行前烘;
例如,将基底样品置于匀胶机上,用滴管涂敷紫外光刻胶并匀胶,将匀胶后的基底样品置于加热板上进行前烘;其中,本次前烘的温度为160℃,时长为 180秒钟。前烘完成后冷却5分钟,然后再次将基底样品置于匀胶机上,用滴管涂敷另一种紫外光刻胶并匀胶,将匀胶后的基底样品置于加热板上进行前烘;其中,本次前烘的温度为115℃,时长为90秒钟。
S1212,对旋涂双层光刻胶的铝膜进行曝光,并显影出介质层结构;
例如,使用激光直写光刻设备对已匀胶的基底样品进行曝光,然后将经过曝光的基底样品置于碱性显影液中进行显影30秒钟,从而显影出介质层结构,在取出后置于去离子水中定影1分钟,然后取出用氮气吹干。
S1214,将显影后的基底样品放入镀膜设备中蒸镀一定厚度的二氧化硅膜;
例如,将显影后的基底样品置于电子束蒸发镀膜机中,以0.8A/s的速率蒸镀200nm厚度的二氧化硅膜。
S1216,将蒸镀二氧化硅膜的基底样品放入去胶液中剥离。
例如,将镀有二氧化硅膜的基底样品倒扣置于Remove PG去胶液2小时以上进行lift-off剥离工艺,然后依次用PG、异丙醇和去离子水超声清洗样品,清洗后用氮气吹干,得到电容介质层。
(三)平行板电容器顶层金属层的制备。
S1218,对基底样品再次旋涂双层光刻胶,曝光出顶层结构并进行显影;
例如,将具有电容介质层的基底样品置于匀胶机上,用滴管涂敷紫外光刻胶并匀胶,在完成匀胶后,将匀胶后的基底样品置于加热板上进行前烘;其中,本次前烘的温度为160℃,时长为180秒钟。前烘完成后冷却5分钟,然后再次将基底样品置于匀胶机上,用滴管涂敷另一种紫外光刻胶并匀胶,将匀胶后的基底样品置于加热板上进行前烘;其中,本次前烘的温度为115℃,时长为90 秒钟。然后使用激光直写光刻设备对已匀胶的基底样品进行曝光,将经过曝光的基底样品置于碱性显影液中进行显影30秒钟,取出后置于去离子水中定影1 分钟,然后取出用氮气吹干。
S1220,显影后的基底样品放入镀膜设备中蒸镀一定厚度的顶层铝膜;
例如,将显影后的基底样品置于电子束蒸发镀膜机中,以10A/s的速率蒸镀 130nm厚度的铝膜;
S1222,将具有顶层铝膜的基底样品放入去胶液中进行剥离处理,从而得到干净的具有完整电容结构的平行板电容器。
例如,将镀有顶层铝膜的基底样品倒扣置于Remove PG去胶液2小时以上进行lift-off剥离工艺,然后依次用PG、异丙醇和去离子水超声清洗样品,取出后用氮气吹干,从而得到完整电容结构的平行板电容器。
(四)平行板电容器的烘烤处理。
S1224,对平行板电容器进行真空烘烤。
例如,将平行板电容器置于电子束蒸发镀膜机的除气腔室,在真空度低于 -8Torr的高真空环境下进行烘烤,从而可以得到介电常数稳定的平行板电容器。其中,烘烤的温度为200℃,时长为2小时。因此,通过上述实施例的制备方法,可以快速制备出介电常数稳定的平行板电容器,有利于提高器件良品率和性能。
应该理解的是,虽然图2和图12的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2和图12中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,提供了一种量子电容器,该量子电容器,是在完成烘烤之后所得的具有稳定介电常数的电容器;可参考10,该量子电容器包括底层样品、电容介质层和顶层金属膜;其中:
底层样品,是在电容基片上蒸镀底层金属膜所得的,且底层金属膜未覆盖第一光刻胶的部分刻蚀了目标金属结构;
电容介质层,蒸镀于目标金属结构所在的第一区域;
顶层金属膜,蒸镀于具有电容介质层的电容基片的顶层结构区;顶层结构区,是在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理以显影的区域。上述底层样品、电容介质层和顶层金属膜的详细制备过程可参考图2实施例。
在一个实施例中,如图13所示,提供了一种电容器制备装置,该装置可以采用软件模块或硬件模块,或者是二者的结合成为终端的一部分,该装置具体包括:刻蚀模块1302、第一蒸镀模块1304、显影模块1306、第二蒸镀模块1308 和烘烤模块1310,其中:
刻蚀模块1302,用于在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;该底层金属膜是底层样品上的金属膜;
第一蒸镀模块1304,用于在底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;
显影模块1306,用于在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;
第二蒸镀模块1308,用于在底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;
烘烤模块1310,用于对量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
在其中的一个实施例中,刻蚀模块1302,还用于在底层样品的底层金属膜上旋涂第一光刻胶;在确定刻蚀区域后,依据刻蚀区域对旋涂第一光刻胶的底层样品依序进行曝光和显影处理,以使在底层金属膜刻蚀出目标金属结构。
在其中的一个实施例中,第一光刻胶包括第一紫外光刻胶;如图14所示,该装置还包括:
刻蚀模块1302,还用于对底层样品的底层金属膜涂敷第一紫外光刻胶;对底层金属膜上的第一紫外光刻胶进行匀胶处理,得到旋涂第一紫外光刻胶的底层样品;
前烘模块1312,用于将旋涂第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理。
在其中的一个实施例中,如图14所示,该装置还包括:
去胶模块1314,用于通过去胶液对底层样品上残留的第一光刻胶进行去胶处理;
旋涂模块1316,用于在去胶处理后的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;
曝光和显影模块1318,用于在旋涂至少两层第二光刻胶的底层样品上,对目标金属结构所在的第一区域进行曝光和显影处理,以在底层样品中显露出第一区域;其中,未进行曝光和显影处理的其它区域被至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
在其中的一个实施例中,至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;
旋涂模块1316,还用于在去胶处理后的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;
前烘模块1312,用于将旋涂第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;
旋涂模块1316,还用于在冷却之后,在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
在其中的一个实施例中,旋涂模块1316,还用于在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品上涂敷第一紫外光刻胶;对涂敷第一紫外光刻胶的底层样品进行匀胶处理,以使第一紫外光刻胶均匀覆盖在第二紫外光刻胶;
前烘模块1312,还用于将覆盖了第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板进行前烘处理。
在其中的一个实施例中,第一蒸镀模块1304,还用于在显露出第一区域后,在显露的第一区域蒸镀绝缘材料膜;
去胶模块1314,用于通过去胶液对底层样品上残留的至少两层第二光刻胶进行去胶处理,得到电容介质层。
在其中的一个实施例中,旋涂模块1316,用于在具有电容介质层的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;
曝光和显影模块1318,用于在旋涂至少两层第二光刻胶的底层样品上,对电容介质层的所处区域进行曝光和显影处理,以在底层样品中显露出电容介质层;将电容介质层所在的第二区域作为顶层结构区;其中,底层样品中未进行曝光和显影处理的其它区域被至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
在其中的一个实施例中,至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;旋涂模块1316,还用于在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;
前烘模块1312,用于将旋涂第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;
旋涂模块1316,还用于在冷却之后,在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
在其中的一个实施例中,如图14所示,该装置还包括:
去胶模块1314,用于通过去胶液将残留于底层样品上的至少两层第二光刻胶进行去胶处理;
清洗和干燥模块1320,用于对去胶处理后的底层样品进行清洗和干燥处理,得到去胶后的量子电容器。
在其中的一个实施例中,烘烤模块1310,还用于将量子电容器置于真空环境或非真空环境进行烘烤;当烘烤的时长满足预设时间条件时,停止对量子电容器的烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
上述实施例中,在底层样品的未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构,在底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层,从而可以快速获得量子电容器的电容介质层。然后,在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;在底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器并进行烘烤,从而获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器,因此可以有效地缩短了量子电容器的制备时间,而且该量子电容器的电容介质层具有稳定的介电常数。
关于电容器制备装置的具体限定可以参见上文中对于电容器制备方法的限定,在此不再赘述。上述电容器制备装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于终端中的处理器中,也可以以软件形式存储于终端中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种终端,该终端可以是终端,该终端可以是由电子束蒸发镀膜机、匀胶机、光刻设备和智能机械臂组成的设备集群,每一个设备的内部结构图可以如图15所示。该终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该终端的处理器用于提供计算和控制能力。该终端的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该终端的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电容器制备方法。该终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该终端的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是终端外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图15中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的终端的限定,具体的终端可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,还提供了一种终端,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;该底层金属膜是底层样品上的金属膜;在底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;在底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;对量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
在一个实施例中,该处理器执行计算机程序时还可以实现以下步骤:在底层样品的底层金属膜上旋涂第一光刻胶;在确定刻蚀区域后,依据刻蚀区域对旋涂第一光刻胶的底层样品依序进行曝光和显影处理,以使在底层金属膜刻蚀出目标金属结构。
在一个实施例中,第一光刻胶包括第一紫外光刻胶;该处理器执行计算机程序时还可以实现以下步骤:对底层样品的底层金属膜涂敷第一紫外光刻胶;对底层金属膜上的第一紫外光刻胶进行匀胶处理,得到旋涂第一紫外光刻胶的底层样品;将旋涂第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理。
在一个实施例中,该处理器执行计算机程序时还可以实现以下步骤:通过去胶液对底层样品上残留的第一光刻胶进行去胶处理;在去胶处理后的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;在旋涂至少两层第二光刻胶的底层样品上,对目标金属结构所在的第一区域进行曝光和显影处理,以在底层样品中显露出第一区域;其中,未进行曝光和显影处理的其它区域被至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
在一个实施例中,至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;该处理器执行计算机程序时还可以实现以下步骤:在去胶处理后的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;将旋涂第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;在冷却之后,在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
在一个实施例中,该处理器执行计算机程序时还可以实现以下步骤:在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品上涂敷第一紫外光刻胶;对涂敷第一紫外光刻胶的底层样品进行匀胶处理,以使第一紫外光刻胶均匀覆盖在第二紫外光刻胶;将覆盖了第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板进行前烘处理。
在一个实施例中,该处理器执行计算机程序时还可以实现以下步骤:在显露出第一区域后,在显露的第一区域蒸镀绝缘材料膜;通过去胶液对底层样品上残留的至少两层第二光刻胶进行去胶处理,得到电容介质层。
在一个实施例中,该处理器执行计算机程序时还可以实现以下步骤:在具有电容介质层的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;在旋涂至少两层第二光刻胶的底层样品上,对电容介质层的所处区域进行曝光和显影处理,以在底层样品中显露出电容介质层;将电容介质层所在的第二区域作为顶层结构区;其中,底层样品中未进行曝光和显影处理的其它区域被至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
在一个实施例中,至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;该处理器执行计算机程序时还可以实现以下步骤:在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;将旋涂第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;在冷却之后,在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
在一个实施例中,该处理器执行计算机程序时还可以实现以下步骤:通过去胶液将残留于底层样品上的至少两层第二光刻胶进行去胶处理;对去胶处理后的底层样品进行清洗和干燥处理,得到去胶后的量子电容器。
在一个实施例中,该处理器执行计算机程序时还可以实现以下步骤:将量子电容器置于真空环境或非真空环境进行烘烤;当烘烤的时长满足预设时间条件时,停止对量子电容器的烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;该底层金属膜是底层样品上的金属膜;在底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;在底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;对量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在底层样品的底层金属膜上旋涂第一光刻胶;在确定刻蚀区域后,依据刻蚀区域对旋涂第一光刻胶的底层样品依序进行曝光和显影处理,以使在底层金属膜刻蚀出目标金属结构。
在一个实施例中,第一光刻胶包括第一紫外光刻胶;该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:对底层样品的底层金属膜涂敷第一紫外光刻胶;对底层金属膜上的第一紫外光刻胶进行匀胶处理,得到旋涂第一紫外光刻胶的底层样品;将旋涂第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:通过去胶液对底层样品上残留的第一光刻胶进行去胶处理;在去胶处理后的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;在旋涂至少两层第二光刻胶的底层样品上,对目标金属结构所在的第一区域进行曝光和显影处理,以在底层样品中显露出第一区域;其中,未进行曝光和显影处理的其它区域被至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
在一个实施例中,至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在去胶处理后的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;将旋涂第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;在冷却之后,在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品上涂敷第一紫外光刻胶;对涂敷第一紫外光刻胶的底层样品进行匀胶处理,以使第一紫外光刻胶均匀覆盖在第二紫外光刻胶;将覆盖了第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板进行前烘处理。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在显露出第一区域后,在显露的第一区域蒸镀绝缘材料膜;通过去胶液对底层样品上残留的至少两层第二光刻胶进行去胶处理,得到电容介质层。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在具有电容介质层的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;在旋涂至少两层第二光刻胶的底层样品上,对电容介质层的所处区域进行曝光和显影处理,以在底层样品中显露出电容介质层;将电容介质层所在的第二区域作为顶层结构区;其中,底层样品中未进行曝光和显影处理的其它区域被至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
在一个实施例中,至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;将旋涂第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;在冷却之后,在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:通过去胶液将残留于底层样品上的至少两层第二光刻胶进行去胶处理;对去胶处理后的底层样品进行清洗和干燥处理,得到去胶后的量子电容器。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:将量子电容器置于真空环境或非真空环境进行烘烤;当烘烤的时长满足预设时间条件时,停止对量子电容器的烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;该底层金属膜是底层样品上的金属膜;在底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;在底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;对量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在底层样品的底层金属膜上旋涂第一光刻胶;在确定刻蚀区域后,依据刻蚀区域对旋涂第一光刻胶的底层样品依序进行曝光和显影处理,以使在底层金属膜刻蚀出目标金属结构。
在一个实施例中,第一光刻胶包括第一紫外光刻胶;该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:对底层样品的底层金属膜涂敷第一紫外光刻胶;对底层金属膜上的第一紫外光刻胶进行匀胶处理,得到旋涂第一紫外光刻胶的底层样品;将旋涂第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:通过去胶液对底层样品上残留的第一光刻胶进行去胶处理;在去胶处理后的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;在旋涂至少两层第二光刻胶的底层样品上,对目标金属结构所在的第一区域进行曝光和显影处理,以在底层样品中显露出第一区域;其中,未进行曝光和显影处理的其它区域被至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
在一个实施例中,至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在去胶处理后的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;将旋涂第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;在冷却之后,在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品上涂敷第一紫外光刻胶;对涂敷第一紫外光刻胶的底层样品进行匀胶处理,以使第一紫外光刻胶均匀覆盖在第二紫外光刻胶;将覆盖了第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板进行前烘处理。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在显露出第一区域后,在显露的第一区域蒸镀绝缘材料膜;通过去胶液对底层样品上残留的至少两层第二光刻胶进行去胶处理,得到电容介质层。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在具有电容介质层的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;在旋涂至少两层第二光刻胶的底层样品上,对电容介质层的所处区域进行曝光和显影处理,以在底层样品中显露出电容介质层;将电容介质层所在的第二区域作为顶层结构区;其中,底层样品中未进行曝光和显影处理的其它区域被至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
在一个实施例中,至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:在具有电容介质层的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;将旋涂第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;在冷却之后,在旋涂第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:通过去胶液将残留于底层样品上的至少两层第二光刻胶进行去胶处理;对去胶处理后的底层样品进行清洗和干燥处理,得到去胶后的量子电容器。
在一个实施例中,该计算机程序被处理器执行时还可以实现以下步骤:将量子电容器置于真空环境或非真空环境进行烘烤;当烘烤的时长满足预设时间条件时,停止对量子电容器的烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM) 或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种电容器制备方法,其特征在于,所述方法包括:
在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;所述底层金属膜是底层样品上的金属膜;
在所述底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;
在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;
在所述底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;
对所述量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构包括:
在底层样品的底层金属膜上旋涂第一光刻胶;
在确定刻蚀区域后,依据所述刻蚀区域对旋涂所述第一光刻胶的底层样品依序进行曝光和显影处理,以使在所述底层金属膜刻蚀出目标金属结构。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一光刻胶包括第一紫外光刻胶;所述在底层样品的底层金属膜上旋涂第一光刻胶包括:
对所述底层样品的底层金属膜涂敷第一紫外光刻胶;
对所述底层金属膜上的第一紫外光刻胶进行匀胶处理,得到旋涂所述第一紫外光刻胶的底层样品;
所述依据所述刻蚀区域对旋涂所述第一光刻胶的底层样品依序进行曝光和显影处理之前,所述方法还包括:
将旋涂所述第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层之前,所述方法还包括:
通过去胶液对所述底层样品上残留的第一光刻胶进行去胶处理;
在去胶处理后的所述底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;
在旋涂所述至少两层第二光刻胶的底层样品上,对所述目标金属结构所在的第一区域进行曝光和显影处理,以在所述底层样品中显露出所述第一区域;
其中,未进行曝光和显影处理的其它区域被所述至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;所述在去胶处理后的所述底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶包括:
在去胶处理后的所述底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;
将旋涂所述第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;
在冷却之后,在旋涂所述第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述在旋涂所述第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶包括:
在旋涂所述第二紫外光刻胶的底层样品上涂敷第一紫外光刻胶;
对涂敷所述第一紫外光刻胶的底层样品进行匀胶处理,以使所述第一紫外光刻胶均匀覆盖在所述第二紫外光刻胶;
所述方法还包括:将覆盖了所述第一紫外光刻胶的底层样品置于加热板进行前烘处理。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述在所述底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层包括:
在显露出所述第一区域后,在显露的所述第一区域蒸镀绝缘材料膜;
通过去胶液对所述底层样品上残留的至少两层第二光刻胶进行去胶处理,得到电容介质层。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,所述在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区包括:
在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶;
在旋涂所述至少两层第二光刻胶的底层样品上,对所述电容介质层的所处区域进行曝光和显影处理,以在所述底层样品中显露出所述电容介质层;
将所述电容介质层所在的第二区域作为顶层结构区;
其中,所述底层样品中未进行曝光和显影处理的其它区域被所述至少两层第二光刻胶覆盖而不显露。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述至少两层第二光刻胶包括第一紫外光刻胶和第二紫外光刻胶;所述在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂至少两层第二光刻胶包括:
在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二紫外光刻胶;
将旋涂所述第二紫外光刻胶的底层样品置于加热板上进行前烘处理;
在冷却之后,在旋涂所述第二紫外光刻胶的底层样品旋涂第一紫外光刻胶。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述对所述量子电容器进行烘烤之前,所述方法还包括:
通过去胶液将残留于所述底层样品上的至少两层第二光刻胶进行去胶处理;
对去胶处理后的所述底层样品进行清洗和干燥处理,得到去胶后的量子电容器。
11.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,所述对所述量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的底层样品包括:
将所述量子电容器置于真空环境或非真空环境进行烘烤;
当烘烤的时长满足预设时间条件时,停止对所述量子电容器的烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
12.一种量子电容器,其特征在于,所述量子电容器,是在完成烘烤之后所得的具有稳定介电常数的电容器,包括底层样品、电容介质层和顶层金属膜;其中:
所述底层样品,是在电容基片上蒸镀底层金属膜所得的,且所述底层金属膜未覆盖第一光刻胶的部分刻蚀了目标金属结构;
所述电容介质层,蒸镀于所述目标金属结构所在的第一区域;
所述顶层金属膜,蒸镀于具有所述电容介质层的电容基片的顶层结构区;所述顶层结构区,是在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理以显影的区域。
13.一种电容器制备装置,其特征在于,所述装置包括:
刻蚀模块,用于在未覆盖第一光刻胶的底层金属膜上刻蚀出目标金属结构;所述底层金属膜是底层样品上的金属膜;
第一蒸镀模块,用于在所述底层样品中目标金属结构所在的第一区域蒸镀电容介质层;
显影模块,用于在具有所述电容介质层的底层样品上旋涂第二光刻胶并曝光处理,以显影出顶层结构区;
第二蒸镀模块,用于在所述底层样品的顶层结构区上蒸镀顶层金属膜,得到量子电容器;
烘烤模块,用于对所述量子电容器进行烘烤,获得包含稳定介电常数的电容介质层的量子电容器。
14.一种终端,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。
15.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。
16.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11中任一项所述方法的步骤。
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