[發明專利]一種高深寬比微納復合結構制作方法

有效

• 申請號: 201210169057.5
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102701141A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 馬志波;姜澄宇;苑偉政
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 呂湘連

所屬領域

本發明屬于集成電路和微納電子機械系統制作領域，尤其涉及一種微納電子工藝中的高深寬比微納復合結構制作方法。

背景技術

由高深寬比微米和納米結構組成的仿生微納復合結構在光學，表面科學，醫藥等領域有著廣泛應用前景。這種典型的仿生微納復合結構已經在防結冰，仿生混合制動器，細胞基因分離以及粘附控制，超疏水，自組裝和熱傳遞等領域開展了廣泛研究和應用。然而，目前制作的微納復合結構或不能實現有序可控，或者不能實現微納復合結構高深寬比，其應用受到一定程度的限制。

韓國釜山國立大學Chi?Hoon?Lee等人采用兩次涂膠刻蝕的方法制備微納復合結構，用于柔性壓印模板（Replication?of?polyethylene?nano-micro?hierarchical?structures?using?ultrasonic?forming，Chi?Hoon?Lee,Phill?Gu?Jung,Sang?Min?Lee,Sang?Hu?Park,Bo?Sung?Shin,Joon-Ho?Kim,Kyu-Youn?Hwang,Kyoung?Min?Kim?and?Jong?Soo?Ko.J.Micromech.Microeng.2010，20，035018-11），其制作的微納結構實現了有序可控，然而其制作過程中，首先以光刻膠為掩膜刻蝕制作納米結構，其次再以光刻膠為掩膜刻蝕制作微米結構。由于涂膠工藝的限制，納米結構的深寬比不能太高，否則會影響第二次涂膠的均勻性，以致影響微米結構的光刻刻蝕，降低結構深寬比。文獻中制作的納米結構高度僅為幾百納米，限制微納復合結構的應用范圍。

發明內容

本發明的目的是：為了克服現有微納復合結構制制作方法不能實現高深寬比的缺點，本發明提出了一種高深寬比微納復合結構的制作方法，該方法具有工藝流程簡單、易于實現微納結構集成的特點。

本發明的技術方案是：一種高深寬比微納復合結構制作方法，包括如下步驟：

步驟1：標準清洗單晶硅基底1，在潔凈的單晶硅基底1正面濺射金屬2。

步驟2：在金屬2上旋涂第一層光刻膠3，將納米結構轉移到第一層光刻膠3上。繼續以第一層光刻膠3為掩膜刻蝕金屬2，將納米結構圖形轉移到金屬2上。

步驟3：去除第一層光刻膠3，在具有納米結構的金屬2表面上旋涂第二層光刻膠4。

步驟4：以微米結構掩模版為掩膜，通過光刻工藝將微米結構圖形轉移到第二層光刻膠4上。

步驟5：以第二層光刻膠4為掩膜，刻蝕金屬2，將暴露部分的金屬2刻蝕干凈，而被第二層光刻膠4保護部分的具有納米結構圖形的金屬2作為納米結構刻蝕掩膜保留下來。

步驟6：再以第二層光刻膠4為掩膜，通過深反應離子刻蝕機刻蝕單晶硅基底1，形成微米結構，通過調整刻蝕時間實現控制微米結構刻蝕深度，實現不同深寬比的微米結構制作。

步驟7：去除第二層光刻膠4，以金屬2為掩膜，通過深反應離子刻蝕機刻蝕單晶硅基底1，形成納米結構，同樣通過調整刻蝕時間實現控制納米結構深度，實現不同深寬比的納米結構制作。

步驟8：去除金屬2，完成高深寬比微納復合結構制作。

本發明的有益效果是：本發明通過先制作微米結構后制作納米結構的方法實現高深寬比微納復合結構制作。以金屬層作為納米結構刻蝕掩膜，工藝過程中首先將納米結構圖形轉移到金屬層上，再以光刻膠為掩膜加工微米結構，最后以金屬層為掩膜制作納米結構，通過刻蝕掩膜與刻蝕材料的高選擇比以及先制作微米結構后制作納米結構的順序，實現高深寬比的微納復合結構制作。工藝過程簡單，易于實現微納結構集成，將廣泛應用于仿生微納復合結構的制作以及超疏水結構的制作中。

附圖說明

圖1是本發明提出的高深寬比微納復合結構制作方法流程圖

圖2是實施例中最終制作出的由柱狀納米結構陣列形成的微納復合結構示意圖。

圖3是實施例中最終制作出的由槽狀納米結構陣列形成的微納復合結構示意圖。

圖中：1-單晶硅基底，2-金屬，3-第一層光刻膠，4-第二層光刻膠

具體實施方法

實施例1：

本實施例中給出了一種柱狀納米結構形成的高深寬比微納復合結構制作方法，該微納復合結構在每個微米柱結構表面上有納米柱陣列。參閱圖2，本實施例柱狀納米結構形成的高深寬比微納復合結構制作方法包括如下步驟：