微细加工方法与流程

本发明属于半导体集成电路制造领域，特别是mems制造工艺领域。

背景技术：

1、金、铂等重金属具有高导电性和导热性、以及优良的耐蚀性和可焊性，广泛应用于集成电路、光电元件与微机电系统等行业，上述重金属作为制造许多微纳器件或结构、特别是mems器件或结构的重要材料，还有一个优点是诸如金的薄膜制备相对容易，可以使用多种方式沉积，包括溅射、蒸发、电镀和化学镀。这些方式生长的薄膜通常具有良好的附着性，低应力和高延展性和高纯度等优点。此外，例如金还具有高反射率以及容易与其他金属键合等优点使其在光电器件的制备中成为理想的材料。

2、然而，金、铂等重金属的刻蚀难度较高给实际应用带来了麻烦，目前工业界普遍采用湿法刻蚀或者离子束刻蚀来解决，湿法刻蚀具有形貌和尺寸难以控制等局限性，使其无法适用于制造微纳结构或器件等应用场景。

3、因此，在此提供一种利用离子束刻蚀(ion beam etching；ibe)技术的微细加工方法，以降低重金属的刻蚀难度。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种微细加工方法，用于解决现有技术中微细/微纳结构或器件中重金属刻蚀难度较高、形貌和/或尺寸精度较低等问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种微细加工方法，包括以下步骤：

3、提供一基板，于所述基板的表面形成一保护层；

4、基于图形掩模刻蚀所述保护层以形成显露基板表面的窗口；

5、于所述保护层的表面、所述窗口的内壁和底部形成重金属膜；

6、采用物理轰击方式对所述重金属膜进行图形化，以形成图形化的重金属膜；

7、通过湿法刻蚀工艺去除所述保护层，而保留位于所述基板上的所述图形化的重金属膜；

8、通过干法刻蚀工艺对所述基板的表面进行微细加工。

9、可选地，所述物理轰击方式为离子束刻蚀工艺。

10、可选地，所述重金属膜包含金、铂、银、铜、铁、铅、镉、镍的金属单质膜、或上述任意两种以上金属的单质膜的叠层，或者上述两种以上金属组成的合金膜。

11、可选地，所述基板包括硅基板、砷化镓基板、氮化镓基板、sic基板、玻璃基板或石英基板。

12、可选地，所述保护层包含氮化硅或多晶硅。

13、可选地，通过湿法刻蚀工艺去除所述保护层的步骤中，所述保护层被刻蚀的速率大于所述基板被刻蚀的速率。可选地，所述基板是硅基板，所述保护层是氧化硅层。

14、可选地，所述保护层的厚度范围为0.1μm-5μm。

15、可选地，所述基板上设置有底层硅材料，通过干法刻蚀工艺对所述基板的表面进行微细加工以于所述底层硅材料中形成硅槽或硅通孔。

16、可选地，通过干法刻蚀工艺对所述硅基板的表面进行微细加工以于所述硅基板中形成硅槽或硅通孔。

17、如上所述，本发明的微细加工方法，具有以下有益效果：

18、本发明通过在重金属膜之前形成保护层，利用物理轰击方式执行重金属膜刻蚀，可以实现微细/微纳结构或器件中的重金属刻蚀；随后，利用湿法刻蚀工艺去除所述保护层，可将轰击进入保护层的重金属残留一并去除，避免了重金属残留进入待微细加工的表面，有利于提高微细结构的尺寸精度。

技术特征：

1.一种微细加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的微细加工方法，其特征在于：所述物理轰击方式为离子束刻蚀工艺。

3.根据权利要求1所述的微细加工方法，其特征在于：所述重金属膜包含金、铂、银、铜、铁、铅、镉、镍的金属单质膜、或上述任意两种以上金属的单质膜的叠层，或者上述两种以上金属组成的合金膜。

4.根据权利要求1所述的微细加工方法，其特征在于：所述基板包括硅基板、砷化镓基板、氮化镓基板、sic基板、玻璃基板或石英基板。

5.根据权利要求1所述的微细加工方法，其特征在于：所述保护层包含氮化硅或多晶硅。

6.根据权利要求1所述的微细加工方法，其特征在于：通过湿法刻蚀工艺去除所述保护层的步骤中，所述保护层被刻蚀的速率大于所述基板被刻蚀的速率。

7.根据权利要求1所述的微细加工方法，其特征在于：所述基板是硅基板，所述保护层是氧化硅层。

8.根据权利要求1所述的微细加工方法，其特征在于：所述保护层的厚度范围为0.1μm-5μm。

9.根据权利要求1所述的微细加工方法，其特征在于：所述基板上设置有底层硅材料，通过干法刻蚀工艺对所述基板的表面进行微细加工以于所述底层硅材料中形成硅槽或硅通孔。

10.根据权利要求7所述的微细加工方法，其特征在于：通过干法刻蚀工艺对所述硅基板的表面进行微细加工以于所述硅基板中形成硅槽或硅通孔。

技术总结本发明提供一种微细加工方法，包括以下步骤：提供一基板，于所述基板的表面形成一保护层；基于图形掩模刻蚀所述保护层以形成显露基板表面的窗口；于所述保护层的表面、所述窗口的内壁和底部形成重金属膜；采用物理轰击方式对所述重金属膜进行图形化，以形成图形化的重金属膜；通过湿法刻蚀工艺去除所述保护层，而保留位于所述基板上的所述图形化的重金属膜；通过干法刻蚀工艺对所述基板的表面进行微细加工。本发明降低了微细器件或结构中重金属的刻蚀难度，还避免了重金属残留进入待微细加工的表面，有利于提高微细/微纳结构的尺寸精度。技术研发人员：许杨受保护的技术使用者：上海新微技术研发中心有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/16