本技术介绍了一种高效硅基深宽比刻蚀技术,涉及以下关键步骤:首先,在硅片上形成所需结构的平面图案;其次,在部分光刻胶覆盖的硅基底上沉积特定厚度的金属催化剂。该方法旨在实现高深宽比硅结构的精确刻蚀,适用于微电子和光电子领域。
背景技术
深硅刻蚀是一种微纳加工方法,可在硅衬底内部通过刻蚀的方法,加工深度远大于宽度的结构,此类结构称为高深宽比结构,包括深槽、深孔等结构。此类结构被广泛用于集成电路三维封装和微机电系统(MEMS)的制造。
当前深硅刻蚀主要使用深反应离子刻蚀(deep reactive ion etch, DRIE)技术实现。DRIE技术需要使用高真空腔体、精密等离子控制电路、精密供气控制系统和特种气体,具有设备复杂度高、生产成本高的限制。同时,该技术在同一工艺腔体内仅能进行单片晶圆的刻蚀,具有生产通量低的限制。
金属辅助刻蚀(metal-assisted chemical etching)是一种湿法刻蚀技术,仅需在硅衬底上加工金属催化剂,然后通过溶液浸泡的方法即可实现刻蚀。但传统的MaCE技术一般用于在硅片表面加工具有规则排列的纳米线、纳米片阵列。当MaCE用于加工具有较大深度的深槽、深孔等结构时,面临着催化剂变形、刻蚀方向随机性强的问题,造成刻蚀结构可控性差,缺陷较多。因此,MaCE无法直接应用于面向三维封装和MEMS制造的深硅刻蚀中。
实现思路