[發明專利]一種基于超聲波磁場耦合作用硅基刻蝕高深寬比結構及其研究方法

在審

• 申請號: 202011619697.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112802739A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 張俐楠;陸凱;劉紅英;吳立群;王洪成
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H01L21/263
• 分類號: H01L21/263;H01L21/268
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種基于超聲波磁場耦合作用硅基刻蝕高深寬比結構，其特征在于：包括超聲波換能器探頭(1)、催化劑層(2)、磁性鐵層(6)、光刻膠模板(3)、硅基(4)及電磁鐵(5)，所述超聲波換能器探頭(1)位于所述硅基(4)上方設置，所述催化劑層(2)沉積在所述磁性鐵層(6)的上方和下方，具有一定厚度的所述光刻膠模板(3)作為掩膜板覆著于所述硅基(4)表面，所述電磁鐵(5)位于所述硅基(4)下方且與所述硅基(4)不接觸設置。

2.根據權利要求1所述的一種基于超聲波磁場耦合作用硅基刻蝕高深寬比結構，其特征在于：所述超聲波換能器探頭(1)的中心軸線與所述硅基(4)的中心軸線位于同一條直線。

3.根據權利要求2所述的一種基于超聲波磁場耦合作用硅基刻蝕高深寬比結構，其特征在于：所述電磁鐵(5)位于所述硅基(4)正下方設置。

4.根據權利要求3所述的一種基于超聲波磁場耦合作用硅基刻蝕高深寬比結構，其特征在于：所述光刻膠模板(3)由耐腐蝕材料制成。

5.一種基于超聲波磁場耦合作用硅基刻蝕高深寬比結構的研究方法，其特征在于：包括以下步驟：S1，以光刻膠模板(3)為掩膜，獲得催化劑層(2)刻蝕硅基(4)的圓柱微孔的結構；S2，硅基(4)下方放置有可控的電磁鐵(5)；S3，超聲波換能器探頭(1)的超聲波與電磁鐵(5)的磁場之間相互耦合作用形成高深寬比刻蝕硅基(4)。

6.根據權利要求5所述的一種基于超聲波磁場耦合作用硅基刻蝕高深寬比結構的研究方法，其特征在于：S1中，使用對催化劑層(2)具有較高耐腐蝕性的光刻膠模板(3)作為掩膜，催化劑層(2)沉積在磁性鐵層(6)的上方和下方，刻蝕前，先進行退火處理。

7.根據權利要求6所述的一種基于超聲波磁場耦合作用硅基刻蝕高深寬比結構的研究方法，其特征在于：S1中，在硅基(4)表面進行圓柱孔結構刻蝕。

8.根據權利要求7所述的一種基于超聲波磁場耦合作用硅基刻蝕高深寬比結構的研究方法，其特征在于：S3中，使用微型超聲波機器置于需要刻蝕的硅基孔的上方進行加工試驗，以實心圓柱形碳化鎢棒為工具，將超聲波換能器探頭(1)對準硅基圓柱孔，使用超聲波作用硅基高頻蝕刻工藝進行處理。