反应离子深刻蚀加工微结构的侧壁钝化方法

摘要

一种属于微细加工技术领域的反应离子深刻蚀加工微结构的侧壁钝化方法，本发明采用模压或商品有机玻璃为被刻蚀材料，用镍掩膜电镀的方法实现图形化，以氧气为主刻蚀气体，采用侧壁钝化技术，即往主刻蚀气体中加入40％～50％的CHF₃在侧壁形成钝化层，并调整刻蚀气体成分、气压和功率以控制侧壁刻蚀速率，达到侧壁钝化而图形底部被垂直刻蚀的效果。本发明利用反应离子深刻蚀技术对高分子聚合物PMMA进行深刻蚀，侧壁钝化技术控制侧壁钻蚀现象，直接得到高深宽比塑料三维微结构，实现一种成本低、适于MEMS的高深宽比微加工方法。

主权项

1. 一种反应离子深刻蚀加工微结构的侧壁钝化方法，其特征在于，采用模压或商品有机玻璃为被刻蚀材料，用镍掩膜电镀的方法实现图形化，以氧气为主刻蚀气体，采用侧壁钝化技术，即往主刻蚀气体中加入40％～50％的CHF3在侧壁形成钝化层，并调整刻蚀气体成分、气压和功率以控制侧壁刻蚀速率，达到侧壁钝化而图形底部被垂直刻蚀的效果，具体包括以下步骤：(1)先在清洗干净的有机玻璃试样表面溅射一层Cr和Cu的种子层，再把有机玻璃片粘贴在玻璃衬底上，待胶固化好后，用切片机对有机玻璃进行铣切，将有机玻璃减薄到设定的厚度，再在有机玻璃上表面溅射一层Cr和Cu的种子层；(2)有机玻璃表面甩胶，接着曝光，并显影坚膜；(3)接着进行镍掩模电镀，掩膜厚2～3μm，用KOH溶液去胶，选择性腐蚀Cr/Cu，形成图形化的Ni掩模；(4)进行刻蚀工艺：具体选定O2和CHF3的混合气体为刻蚀气体，CHF3的比例控制在40％～50％之间，气体总流量保持为50sccm，刻蚀气体纯度为99.99％，刻蚀气压30～45mTorr，功率30～50W，刻蚀温度14～18℃，通过刻蚀工艺，最终得到侧壁陡直的微结构图形。