[發明專利]一種用于玻璃HF腐蝕的多層金屬掩膜種子層及其制造方法

在審

• 申請號: 201810728203.0
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108569850A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 陳樂;錢正芳;孫一翎;舒國響;陳肇聰
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C03C17/36
• 分類號: C03C17/36
• 代理公司: 溫州市品創專利商標代理事務所(普通合伙) 33247
• 代理人: 程春生

本發明公開了一種用于玻璃HF腐蝕的多層金屬掩膜種子層及其制造方法，本發明的多層金屬掩膜種子層是利用磁控濺射方法，在潔凈玻璃表面濺射多層金屬膜，自玻璃襯底向上依次形成Cr/Cu/Cr/Cu的復掩膜層結構。所述第一、三層的Cr層的厚度為10?100nm，第二、四層的Cu層的厚度為100?300nm。該多層金屬掩膜種子層的結構能在玻璃HF腐蝕過程中起到很好的掩膜作用，最大程度上減少玻璃腐蝕過程中的針孔現象出現，避免了鉆蝕現象的發生，達到良好的腐蝕效果。

技術領域

本發明涉及一種玻璃HF腐蝕的掩膜層，特別涉及一種用于玻璃HF腐蝕的多層金屬掩膜種子層及其制造方法。

背景技術

玻璃，一種日常中再常見不過的材料，被廣泛用于建筑、日用、化工、醫療、電子、汽車和儀表等諸多工業領域，由二氧化硅(SiO2)和其他化學物質熔融而成。玻璃具有良好硬度和透明度，常作為各種器件的加工襯底或表面封裝材料，也被廣泛應用于各種MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微機電系統)器件和光電子器件中。在光伏電池中，玻璃是目前最常用的表面封閉蓋板或底部襯底材料，稱之為光伏玻璃。

目前，玻璃樣品的精細加工方法歸納起來主要有四大類：一是機械加工方法，如傳統的鉆孔、超聲鉆孔、電化學放電加工等；二是濕法腐蝕法，主要在利用氫氟酸(HF)對SiO2成份進行腐蝕反應；三是干法腐蝕法，即反應離子(RIE)法，主要反應氣體包括SF6、C2F6等感應耦合等離子體刻蝕(ICP)、離子束刻蝕(IBE)、反應氣體刻蝕、聚焦電子束刻蝕(FEB)、激光微納加工、電火花微加工和噴粉微加工等；四就是激光刻蝕，就是利用激光透過石英玻璃與靶物質相互作用，產生等離子體在實現對玻璃底面的刻蝕。目前，248nm納秒脈沖準分子激光器成為了微加工領域主要的工業應用激光器。上述方法中，HF腐蝕為一種各向同性的玻璃刻蝕工藝，腐蝕向各速度相等，界面光滑，其它三種為定向加工工藝，只往一個方向進行加工，界面較為粗糙。

半導體工業微納制造中，光刻技術通常是制備微納結構的第一步，通過曝光在光刻膠上實現圖形的制備，而光刻膠的結構通常是沒有實際應用價值的，需要將其轉移到功能材料上實現一定功能的器件。光刻膠只是作為掩膜結構，在圖形轉移后會被去除。在玻璃的HF腐蝕中，采用的保護掩膜主要有兩大類，一類就是直接采用光刻膠，另一類是采用金屬層，也常稱為種子層。但是，即使采用金屬層作為掩膜，在光刻過程仍然要使用到光刻膠，所以根據具體工藝的需要，也常選擇金屬層+光刻膠相結合的方法。在HF腐蝕的過程中，裸露出來的玻璃區域將被HF腐蝕掉，而有掩膜部分則被很好的保護起來，避免腐蝕。不同的掩膜設計工藝，會對刻蝕后的結果產生重要影響，目前現有的掩膜結構和工藝，很多時候會出現鉆蝕和不均勻腐蝕的產生，出現針孔現象，效果不太好。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用于玻璃HF腐蝕的多層金屬掩膜種子層及其制造方法。本發明的一種用于玻璃HF腐蝕的多層金屬掩膜種子層，采用磁控濺射方法制備，通過多層膜的結構設計，達到保護玻璃腐蝕的目的，最大程度地減少玻璃腐蝕過程中的針孔現象出現，達到良好的腐蝕效果。

本發明的一種用于玻璃HF腐蝕的多層金屬掩膜種子層，所述金屬掩膜種子層為多層，自玻璃襯底向上依次形成Cr/Cu/Cr/Cu的復掩膜層結構。優選所述金屬掩膜為四層。

所述第一、三層的Cr層的厚度為10-100nm，優選為50nm；第二、四層的Cu層的厚度為100-300nm，優選為200nm。

本發明所述的一種用于玻璃HF腐蝕的多層金屬掩膜種子層，其制備方法是采用磁控濺射方法，在潔凈玻璃表面濺射多層金屬膜，形成Cr/Cu/Cr/Cu的復掩膜層結構。

本發明的一種用于玻璃HF腐蝕的多層金屬掩膜種子層的制備方法，包括如下步驟：

(a)在潔凈、干燥的玻璃襯底表面，通過磁控濺射方法，濺射Cr層；

(b)在步驟(a)的基礎了再濺射Cu層；