的刻蚀气体与Si的刻蚀气体均为氟基，能够避免生成新的衍生物；
[0024]2.在Si的钝化-刻蚀交替过程中，加入Is的时间同时通入刻蚀和钝化气体，保证在切换过程的转换过渡，降低结构粗糙度；
[0025]3.采用12W平板功率，加大刻蚀速率；
[0026I 4.在刻蚀后加入02清洗，避免结构沾污。
[0027]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0028]图1为本发明一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0030]实施例:一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，包括以下步骤:
[0031](I)清洗一片η型，(100)晶向的单晶硅作为衬底；
[0032](2)在硅衬底表面沉积一层一定厚度的S12膜；
[0033](3)在S12膜表面旋涂上一定厚度的光刻胶，经过光刻工艺实现图形转移；
[0034](4)采用反应离子刻蚀(RIE)刻蚀技术，通过调节CHF3和CF4气体流量和刻蚀功率，把光刻胶图形精确复制到S12膜上，使S12膜侧壁垂直度可达85度左右；
[0035](5)采用DRIE工艺刻蚀形成高深宽比三维深槽结构:选择一定流量的SF6作为刻蚀气体，选择一定流量C4F8和O2作为钝化气体，进行钝化-刻蚀的交替过程，在钝化-刻蚀交替的时候同时通入一段时间的SF6和C4F8,有利于刻蚀与钝化的转换过渡，大大降低侧壁粗糙度，同时设置好线圈功率和平板功率，通过较低的平板功率来实现硅的快速刻蚀；
[0036](6)对硅微结构上的刻蚀残留物进行清洗，得到干净的高深宽比硅微结构。
[0037]步骤(2)中所述在硅衬底表面沉积S12膜的厚度为I?2μπι。
[0038]步骤(3)中所述在S12膜表面旋涂光刻胶的厚度为2?3μπι。
[0039]步骤(5)中所述的SF6的流量为280sccm，所述C4F8的流量为80sccm，所述O2的流量为28sccm。
[0040]步骤(5)中所述在钝化-刻蚀交替的时候通入SF6和C4F8的时间为Is。
[0041 ] 步骤(5)中所述线圈功率设置为600W，平板功率设置为12W。
[0042]步骤(6)中所述清洗的方式为:用02清洗，清洗时间为20min。
[0043]以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)清洗一片η型，(100)晶向的单晶硅作为衬底； (2)在硅衬底表面沉积一层一定厚度的S12膜； (3)在S12膜表面旋涂上一定厚度的光刻胶，经过光刻工艺实现图形转移； ⑷采用反应离子刻蚀(RIE)刻蚀技术，通过调节CHF3和CF4气体流量和刻蚀功率，把光刻胶图形精确复制到S12膜上，使S12膜侧壁垂直度可达85度左右； (5)采用DRIE工艺刻蚀形成高深宽比三维深槽结构:选择一定流量的SF6作为刻蚀气体，选择一定流量C4F8和O2作为钝化气体，进行钝化-刻蚀的交替过程，在钝化-刻蚀交替的时候同时通入一段时间的SF6和C4F8,有利于刻蚀与钝化的转换过渡，大大降低侧壁粗糙度，同时设置好线圈功率和平板功率，通过较低的平板功率来实现硅的快速刻蚀； (6)对硅微结构上的刻蚀残留物进行清洗，得到干净的高深宽比硅微结构。2.根据权利要求1所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(2)中所述在硅衬底表面沉积S12膜的厚度为I?2μπι。3.根据权利要求2所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(3)中所述在S12膜表面旋涂光刻胶的厚度为2?3μπι。4.根据权利要求3所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(5)中所述的SF6的流量为280sccm，所述C4F8的流量为80sccm，所述O2的流量为28sccm。5.根据权利要求4所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(5)中所述在钝化-刻蚀交替的时候通入SF6和C4F8的时间为I s。6.根据权利要求5所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(5)中所述线圈功率设置为600W，平板功率设置为12W。7.根据权利要求6所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(6)中所述清洗的方式为:用O2清洗，清洗时间为20min。
【专利摘要】本发明公开了一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，该方法采用光刻胶/SiO2复合掩膜实现高深宽比结构的高垂直度、低粗糙度刻蚀和精确图形转移，其深宽比可达100:1以上。通过控制气体流量、刻蚀钝化时间比、刻蚀功率等刻蚀参数，实现高深宽比的硅微三维结构加工。解决现有深槽结构表面积小、侧壁垂直度差、钻蚀现象严重、表面粗糙度大等技术难题。该硅微三维结构具有大容量体积比、高可靠性等特点，非常适用于MEMS能源储能器件，并满足能源系统微型化、智能化、集成化的发展要求。
【IPC分类】B81C1/00
【公开号】CN105600740
【申请号】CN201510975402
【发明人】陈婷婷
【申请人】苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月23日
[0024]2.在Si的钝化-刻蚀交替过程中，加入Is的时间同时通入刻蚀和钝化气体，保证在切换过程的转换过渡，降低结构粗糙度；
[0025]3.采用12W平板功率，加大刻蚀速率；
[0026I 4.在刻蚀后加入02清洗，避免结构沾污。
[0027]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0028]图1为本发明一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0030]实施例:一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，包括以下步骤:
[0031](I)清洗一片η型，(100)晶向的单晶硅作为衬底；
[0032](2)在硅衬底表面沉积一层一定厚度的S12膜；
[0033](3)在S12膜表面旋涂上一定厚度的光刻胶，经过光刻工艺实现图形转移；
[0034](4)采用反应离子刻蚀(RIE)刻蚀技术，通过调节CHF3和CF4气体流量和刻蚀功率，把光刻胶图形精确复制到S12膜上，使S12膜侧壁垂直度可达85度左右；
[0035](5)采用DRIE工艺刻蚀形成高深宽比三维深槽结构:选择一定流量的SF6作为刻蚀气体，选择一定流量C4F8和O2作为钝化气体，进行钝化-刻蚀的交替过程，在钝化-刻蚀交替的时候同时通入一段时间的SF6和C4F8,有利于刻蚀与钝化的转换过渡，大大降低侧壁粗糙度，同时设置好线圈功率和平板功率，通过较低的平板功率来实现硅的快速刻蚀；
[0036](6)对硅微结构上的刻蚀残留物进行清洗，得到干净的高深宽比硅微结构。
[0037]步骤(2)中所述在硅衬底表面沉积S12膜的厚度为I?2μπι。
[0038]步骤(3)中所述在S12膜表面旋涂光刻胶的厚度为2?3μπι。
[0039]步骤(5)中所述的SF6的流量为280sccm，所述C4F8的流量为80sccm，所述O2的流量为28sccm。
[0040]步骤(5)中所述在钝化-刻蚀交替的时候通入SF6和C4F8的时间为Is。
[0041 ] 步骤(5)中所述线圈功率设置为600W，平板功率设置为12W。
[0042]步骤(6)中所述清洗的方式为:用02清洗，清洗时间为20min。
[0043]以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)清洗一片η型，(100)晶向的单晶硅作为衬底； (2)在硅衬底表面沉积一层一定厚度的S12膜； (3)在S12膜表面旋涂上一定厚度的光刻胶，经过光刻工艺实现图形转移； ⑷采用反应离子刻蚀(RIE)刻蚀技术，通过调节CHF3和CF4气体流量和刻蚀功率，把光刻胶图形精确复制到S12膜上，使S12膜侧壁垂直度可达85度左右； (5)采用DRIE工艺刻蚀形成高深宽比三维深槽结构:选择一定流量的SF6作为刻蚀气体，选择一定流量C4F8和O2作为钝化气体，进行钝化-刻蚀的交替过程，在钝化-刻蚀交替的时候同时通入一段时间的SF6和C4F8,有利于刻蚀与钝化的转换过渡，大大降低侧壁粗糙度，同时设置好线圈功率和平板功率，通过较低的平板功率来实现硅的快速刻蚀； (6)对硅微结构上的刻蚀残留物进行清洗，得到干净的高深宽比硅微结构。2.根据权利要求1所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(2)中所述在硅衬底表面沉积S12膜的厚度为I?2μπι。3.根据权利要求2所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(3)中所述在S12膜表面旋涂光刻胶的厚度为2?3μπι。4.根据权利要求3所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(5)中所述的SF6的流量为280sccm，所述C4F8的流量为80sccm，所述O2的流量为28sccm。5.根据权利要求4所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(5)中所述在钝化-刻蚀交替的时候通入SF6和C4F8的时间为I s。6.根据权利要求5所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(5)中所述线圈功率设置为600W，平板功率设置为12W。7.根据权利要求6所述的一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，其特征在于:步骤(6)中所述清洗的方式为:用O2清洗，清洗时间为20min。
【专利摘要】本发明公开了一种基于深反应离子刻蚀技术制备高深宽比硅微结构的方法，该方法采用光刻胶/SiO2复合掩膜实现高深宽比结构的高垂直度、低粗糙度刻蚀和精确图形转移，其深宽比可达100:1以上。通过控制气体流量、刻蚀钝化时间比、刻蚀功率等刻蚀参数，实现高深宽比的硅微三维结构加工。解决现有深槽结构表面积小、侧壁垂直度差、钻蚀现象严重、表面粗糙度大等技术难题。该硅微三维结构具有大容量体积比、高可靠性等特点，非常适用于MEMS能源储能器件，并满足能源系统微型化、智能化、集成化的发展要求。
【IPC分类】B81C1/00
【公开号】CN105600740
【申请号】CN201510975402
【发明人】陈婷婷
【申请人】苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月23日
再多了解一些
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