一种激光改性辅助制备碳化硅多级微结构的方法及一种加速度传感器与流程

技术特征：

1.一种激光改性辅助制备碳化硅多级微结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在碳化硅基底表面涂覆光刻胶并光刻，形成图案化光刻胶；

(2)在具有图案化光刻胶的碳化硅基底表面沉积反射薄膜层；

(3)将所述图案化光刻胶及沉积在图案化光刻胶表面的反射薄膜层剥离，在碳化硅基底上形成图案化掩膜；

(4)对具有图案化掩膜的碳化硅基底进行局部激光辐照，形成改性区域；

(5)对改性区域和未改性区域的碳化硅基底同时进行等离子体刻蚀，然后将图案化掩膜去除，得到碳化硅多级微结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳化硅基底中的碳化硅为n型或p型，所述碳化硅的晶型为4h-sic或6h-sic。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光刻胶为正性光刻胶或负性光刻胶，所述光刻胶的涂覆厚度为5～10μm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反射薄膜层由sio2和sin交替沉积得到，或由sio2和zro2交替沉积得到，或由sio2、sin和zro2交替沉积得到；所述反射薄膜层的厚度为500nm～1.5μm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光辐照用激光的脉冲宽度为150飞秒～500纳秒，激光的波长为100nm～1064nm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体刻蚀为反应离子刻蚀或电感耦合反应离子刻蚀；所述等离子体刻蚀的气体组分为sf6-ar、sf6-ar-o2、chf3-ar或chf3-ar-o2。

7.一种碳化硅加速度传感器传感元件，其特征在于，所述传感元件表面具有多级微结构，所述多级微结构由权利要求1～6任意一项所述方法制备得到。

8.一种碳化硅加速度传感器传感基板的制备方法，其特征在于，按照权利要求1步骤(1)～(5)的方法，在碳化硅基底上刻蚀出盲孔和光纤孔，得到碳化硅加速度传感器传感基板。

9.权利要求8所述制备方法制备的碳化硅加速度传感器传感基板。

10.一种碳化硅加速度传感器，其特征在于，包括键合在一起的权利要求7所述的碳化硅加速度传感器传感元件和权利要求9所述的碳化硅加速度传感器传感基板。

技术总结
本发明涉及半导体加工技术领域，提供了一种激光改性辅助制备碳化硅多级微结构的方法及一种加速度传感器。本发明在碳化硅基底表面制备图案化掩膜，对具有图案化掩膜的碳化硅基底进行局部激光辐照，激光辐照区域内无掩膜遮蔽的碳化硅发生改性，改性后的碳化硅刻蚀速率远高于未经激光辐照的单晶碳化硅，利用二者的刻蚀速率差，实现碳化硅多级微结构的一次性同步刻蚀。本发明提供的方法工艺简单，可操作性强，利用该方法能够制备出具有碳化硅多级微结构的传感元件和带有光纤孔的碳化硅传感基板，二者通过键合能够实现耐高温光学式碳化硅加速度传感器的制备，解决常规加速度传感器无法在高温恶劣环境下工作的问题。

技术研发人员：蒋永刚;李鸿昌;李健;张德远;黄漫国;梁晓波;刘德峰
受保护的技术使用者：北京航空航天大学;中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所
技术研发日：2019.12.30
技术公布日：2020.04.28