[發明專利]非制冷紅外焦平面探測器光學窗口的濕法腐蝕方法

在審

• 申請號: 201910600516.2
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110429158A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 郭杰;吳鵬;袁俊;李志華;黎秉哲;宋欣波;楊善亮;李應剛
• 申請（專利權）人: 云南師范大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0232;G01J5/08
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 高麗

1.一種非制冷紅外焦平面探測器光學窗口的濕法腐蝕方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）以硅片襯底為光學窗口，在襯底第一底面和第二底面依次生長二氧化硅介質層和金屬層；

（2）通過光刻法在位于第一底面上的金屬層上形成一次圖形的光刻膠層，以該光刻膠層作為掩膜；

（3）刻蝕光刻膠層掩膜之外的第一底面上的金屬層；

（4）腐蝕光刻膠層掩膜之外的第一底面上的介質層；

（5）去除光刻膠層；

（6）濕法腐蝕硅片襯底形成腐蝕深度大于100μm的光學窗口腔體；

（7）依次去除保留的金屬層和介質層，得到圖形化的光學窗口。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟（1）中，硅片襯底通過將雙面拋光硅片依次采用甲苯、丙酮和無水乙醇進行超聲波清洗，每種溶液的超聲時間為10~15分鐘；再用等離子體清洗機清洗10分鐘后得到。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硅片襯底為單晶硅或者非晶硅。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟（1）中，二氧化硅介質層通過等離子體化學氣相沉積法形成，爐溫為250℃，厚度為400nm。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟（1）中，采用直流磁控濺射系統，在真空度低于5.0×10^-4Pa、功率為300W和壓強為0.5Pa條件下，在二氧化硅介質層上依次沉積金屬鉻、金形成金屬層，其中，鉻層厚度為100～150nm，金層厚度為250~300nm。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟（2）中，所述的光刻法包括：將AZ6130或AZ3100正性光刻膠涂覆在金屬層上，然后通過曝光和顯影形成所述的一次圖形。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟（3）中，采用離子束刻蝕方法刻蝕部分金屬層，具體過程包括：在真空小于1.0×10^-3Pa，離子能量為400ev的條件下，刻蝕位于第一底面上的光刻膠層掩膜之外的金屬層，刻蝕時間為15分鐘。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟（4）中，采用濃度為25wt%的HF酸作為腐蝕液，腐蝕位于第一底面上的光刻膠層掩膜之外的介質層，腐蝕時間為5~10秒。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟（5）中，采用丙酮作為腐蝕液，去除光刻膠層，腐蝕時間為5分鐘。

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟（6）中，以保留的介質層和金屬層作為掩膜保護層，濕法腐蝕硅片襯底，具體步驟如下：將帶有掩膜保護層的硅片襯底放入到溫度范圍為80℃~100℃的飽和氫氧化鈉腐蝕液中進行腐蝕，腐蝕時間為10分鐘。