一种微纳三维混合结构的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114464527A(43)申请公布日2022.05.10(21)申请号202111679258.5(22)申请日2021.12.31(71)申请人中国科学院微电子研究所地址100029北京市朝阳区北土城西路3号(72)发明人李海亮张晓萌姚楚豪谢常青(74)专利代理机构北京华沛德权律师事务所11302专利代理师曹洪进(51)Int.Cl.H01L21/306(2006.01)G03F7/42(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种微纳三维混合结构的制备方法(57)摘要本发明公开了一种微纳三维混合结构的制备方法，包括：在衬底上依次形成金属膜层和光刻胶层；根据预设的版图图形，刻蚀所述光刻胶层，形成图形化的光刻胶层；去除所述金属膜层的显露区域，并保留所述显露区域注入所述衬底中的残留金属颗粒，所述显露区域为未被所述图形化的光刻胶层覆盖的金属膜层区域；去除所述图形化的光刻胶层；采用金属辅助化学腐蚀工艺处理所述衬底，通过所述金属膜层的催化和所述残留金属颗粒的催化，形成所述微纳三维混合结构。提供了一种在通过版图图形化腐蚀衬底的同时，也能在无版图图案设计的衬底区域形成特定结构的方法。CN114464527ACN114464527A权利要求书1/1页1.一种微纳三维混合结构的制备方法，其特征在于，包括：在衬底上依次形成金属膜层和光刻胶层；根据预设的版图图形，刻蚀所述光刻胶层，形成图形化的光刻胶层；去除所述金属膜层的显露区域，并保留所述显露区域注入所述衬底中的残留金属颗粒，所述显露区域为未被所述图形化的光刻胶层覆盖的金属膜层区域；去除所述图形化的光刻胶层；采用金属辅助化学腐蚀工艺处理所述衬底，通过所述金属膜层的催化和所述残留金属颗粒的催化，形成所述微纳三维混合结构。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底为硅衬底，所述金属膜层的材质为Au、Ag或Cu。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属膜层的厚度为10～30nm。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在衬底上依次形成金属膜层和光刻胶层之前，还包括：对所述衬底依次进行丙酮超声清洗、乙醇超声清洗和去离子水清洗；采用氮气吹干所述衬底。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述衬底上形成所述金属膜层的步骤包括：采用电子束蒸发技术或磁控溅射技术，在所述衬底上形成所述金属膜层。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述去除所述金属膜层的显露区域，包括：采用离子束刻蚀技术，刻蚀去除所述金属膜层的显露区域。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用金属辅助化学腐蚀工艺处理所述衬底，包括：采用腐蚀溶液腐蚀所述衬底，所述腐蚀溶液包括氢氟酸、过氧化氢和去离子水。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氢氟酸与所述过氧化氢的体积比为5:1～10:1。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用腐蚀溶液腐蚀所述衬底的腐蚀时间为10～20小时。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述形成所述微纳三维混合结构之后，还包括：对所述微纳三维混合结构依次进行碘溶液清洗、异丙醇清洗和干燥。2CN114464527A说明书1/5页一种微纳三维混合结构的制备方法技术领域[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种微纳三维混合结构的制备方法。背景技术[0002]随着现代科学技术的发展,纳米材料制备与应用技术已经引起了人们的广泛关注。在众多新型微结构中，硅基纳米/微米结构的制备方法结构以其优异的性质和良好的工艺兼容性引起人们的广泛关注，在先进电子器件、光电子器件，以及光伏器件等方面有着巨大的应用前景。[0003]目前该类微结构的制备方案可以大致分为干法刻蚀和湿法刻蚀两大类。干法刻蚀的方法是指通过等离子体去轰击目标材料暴露在外的部分，将部分材料从暴露的表面移走，从而形成特定的图形结构。但是由于使用高能离子轰击半导体表面，会带来损害半导体的电学和光学性质的风险；湿法刻蚀的方法包括湿法各向异性刻蚀、光辅助电化学刻蚀(PEC)、金属辅助化学刻蚀(MACE)等等，这一类方法相较于干法刻蚀的方法损伤更小。[0004]但现有的湿法刻蚀方法，往往是按照版图的图形进行图形化刻蚀，不能满足无图案设计区域的其他刻蚀结构需求的，应用较单一。发明内容[0005]鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种微纳三维混合结构的制备方法。[0006]提供一种微纳三维混合结构的制备方法，包括：[0007]在衬底上依次形成金属膜层和光刻胶层；[0008]根据预设的版图图形，刻蚀所述光刻胶层，形成图形化的光刻胶层；[0009]去除所述金属膜层的显露区域，并保留所述显露区域注入所述衬底中的