一种微纳通孔的制备方法及具有微纳通孔的结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111115561A(43)申请公布日2020.05.08(21)申请号201911233378.5(22)申请日2019.12.05(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)发明人李俊杰周娜李永亮王桂磊杨涛殷华湘李俊峰王文武(74)专利代理机构北京知迪知识产权代理有限公司11628代理人王胜利(51)Int.Cl.B81C1/00(2006.01)B81B1/00(2006.01)B82Y30/00(2011.01)权利要求书2页说明书7页附图11页(54)发明名称一种微纳通孔的制备方法及具有微纳通孔的结构(57)摘要本发明提供一种微纳通孔的制备方法，包括步骤：提供衬底，自衬底的顶层向上依次形成结构层和牺牲层的叠层，构成第一结构，第一结构的顶层为牺牲层；基于顶层的牺牲层，形成若干分立的牺牲区域；在牺牲区域的顶层、侧壁以及承载牺牲区域的结构的表面形成侧墙膜；去除部分侧墙膜，保留牺牲区域侧壁的侧墙膜，以形成侧墙；去除牺牲区域；去除侧墙的两端，以形成若干间隔分布且独立的墙体；去除结构层和牺牲层至最底层的结构层，保留墙体下方的结构层和牺牲层；填充介质层，并平坦化以露出墙体的顶层；去除墙体两端的介质层至近衬底的顶层；去除牺牲层，形成通孔。本发明还一种具有微纳通孔的结构，包括采用本发明提供的制备方法而形成的通孔。CN111115561ACN111115561A权利要求书1/2页1.一种微纳通孔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供衬底，自所述衬底的顶层向上依次形成结构层和牺牲层的叠层，构成第一结构，所述第一结构的顶层为所述牺牲层；基于顶层的所述牺牲层，形成若干分立的牺牲区域；在所述牺牲区域的顶层、侧壁以及承载所述牺牲区域的结构的表面形成侧墙膜；去除部分所述侧墙膜，保留所述牺牲区域侧壁的所述侧墙膜，以形成侧墙；去除所述牺牲区域；去除所述侧墙的两端，以形成若干间隔分布且独立的墙体；去除所述结构层和牺牲层至最底层的所述结构层，保留所述墙体下方的所述结构层和牺牲层；填充介质层，并平坦化以露出所述墙体的顶层；去除所述墙体两端的所述介质层至近所述衬底的顶层；去除所述牺牲层，形成通孔。2.根据权利要求1所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，去除所述牺牲层之前，退火处理以使所述牺牲层圆化。3.根据权利要求1所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，采用化学气相沉积或外延生长的方法形成所述结构层和牺牲层的叠层。4.根据权利要求1所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，所述牺牲层的材料是硅、锗、锗硅、锡锗、二氧化铪、三氧化二铝或二氧化锆中的任意一种；所述结构层的材料是碳化硅、氮化硅或氧化硅中的任意一种。5.根据权利要求1所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，位于顶层的所述牺牲层的厚度较其他层的所述牺牲层的厚度大，且其他层的所述牺牲层的厚度与所述结构层的厚度相等。6.根据权利要求5所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，位于顶层的所述牺牲层的厚度为5~1000纳米；所述结构层和其他层的所述牺牲层的厚度为1~100纳米。7.根据权利要求1所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，所述结构层为二氧化硅，所述牺牲层为锗硅，采用H2O2、HF、CH3COOH溶液、CF4/O2或CF4/O2/He去除所述牺牲层和牺牲区域。8.根据权利要求1所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，所述侧墙膜的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化钛、氮化钽、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅、氮化硼和碳氮化硼中的一种或多种。9.根据权利要求1所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，采用等离子刻蚀工艺刻蚀所述侧墙膜，保留所述牺牲区域侧壁的所述侧墙膜以形成侧墙。10.根据权利要求1所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，所述墙体的厚度为1~100纳米。11.根据权利要求1所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，采用等离子刻蚀工艺刻蚀所述牺牲层和结构层至最底层的所述结构层，保留所述墙体下方的所述牺牲层和结构层。2CN111115561A权利要求书2/2页12.根据权利要求1所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，所述介质层的材料为二氧化硅。13.根据权利要求2所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，所述通孔为圆孔，直径为1~100纳米。14.根据权利要求2所述的微纳通孔的制备方法，其特征在于，退火处理以使所述牺牲层圆化的工艺条件是：纯氧氛围；退火温度为600~1200摄氏度；退火时间0.5~60分钟。15.一种具有微纳通孔的结构，其特征在于，包括：采用权利要求1至14任一项所述的制备方法而形成的通孔。3CN111115561A说明书1/7页一种微纳通孔的制备方法及具有微纳通孔的结构技术领域[0001