本發(fā)明涉及刻蝕，尤其涉及一種干法刻蝕方法。

背景技術：

1、超表面是一種表面具有亞波長納米結(jié)構的人工納米結(jié)構膜，可根據(jù)其上亞波長納米結(jié)構形成的超結(jié)構單元來調(diào)制入射輻射。相關技術中通常借用半導體工藝，尤其是光刻工藝，在基片上加工納米結(jié)構以實現(xiàn)超表面的批量生產(chǎn)。其中，干法刻蝕通過在反應腔室內(nèi)通入刻蝕氣體，采用射頻功率(rf)把刻蝕氣體離化成等離子體，將基片置于所述等離子體中進行刻蝕的工藝。

2、然而，干法刻蝕的過程中，刻蝕速率和刻蝕的開口面積有很大的關系，這就是刻蝕的負載效應。這樣一來，當納米結(jié)構具有不同開口面積的圖案時，如果負載效應不能被減小，則難以形成具有相同刻蝕深度的納米結(jié)構。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種減小負載效應的干法刻蝕方法。

2、為實現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明一實施方式提供一種干法刻蝕方法，包括：

3、對基片進行第一次刻蝕，以使基片上不同槽寬的刻蝕槽具有不同的刻蝕深度；

4、在基片上旋涂掩模膠，使得所有的刻蝕槽內(nèi)均注有掩模膠；

5、對掩模膠進行減薄，使得至少刻蝕深度最大的刻蝕槽的槽底面殘留掩模膠；

6、對基片進行第二次刻蝕。

7、作為本發(fā)明一實施方式的進一步改進，對掩模膠進行減薄，使得不同刻蝕深度的刻蝕槽內(nèi)形成的掩膜膠膠面相互共面。

8、作為本發(fā)明一實施方式的進一步改進，對掩模膠進行減薄，直至至少一個刻蝕槽的槽底面裸露。

9、作為本發(fā)明一實施方式的進一步改進，使用旋涂勻膠設備對基片進行多次旋涂掩模膠，使得所有的刻蝕槽內(nèi)均注滿掩模膠，掩模膠的膠面接近平整。

10、作為本發(fā)明一實施方式的進一步改進，所述干法刻蝕方法還包括：

11、在基片上進行鍍膜，鍍膜后對基片進行第一次刻蝕；

12、對基片進行第一次刻蝕后，基片上形成有刻蝕深度最小的第一刻蝕槽和刻蝕深度最大的第二刻蝕槽，所述第一刻蝕槽的槽寬小于第二刻蝕槽的槽寬；

13、在基片和鍍膜層上旋涂掩模膠后，掩模膠覆蓋于鍍膜層上；

14、對掩模膠進行減薄的減薄時間t1＝【h1+h3+0.5*(h2-h1)】/n1，其中n1為掩模膠的平均減薄速度，h1為第一刻蝕槽的刻蝕深度，h2為第二刻蝕槽的刻蝕深度，h3為鍍膜層上的掩模膠膠層厚度與鍍膜層的厚度之和。

15、作為本發(fā)明一實施方式的進一步改進，所述掩模膠選用負性光刻膠，并使用反應離子刻蝕設備對掩模膠進行減薄，對掩模膠進行減薄使用的刻蝕氣體包括氧氣。

16、作為本發(fā)明一實施方式的進一步改進，對基片進行第一次刻蝕的刻蝕時間t0＝h2/n0，其中n0為第一次刻蝕的平均刻蝕速度；

17、對基片進行第二次刻蝕的刻蝕時間t2＝(h2-h1)/n2，其中n2為第二次刻蝕的平均刻蝕速度。

18、作為本發(fā)明一實施方式的進一步改進，使用電感耦合等離子體刻蝕設備對基片進行第一次刻蝕和第二次刻蝕，第一次刻蝕和第二次刻蝕采用相同的刻蝕氣體，且第一次刻蝕的氣體流量大于第二次刻蝕的氣體流量。

19、作為本發(fā)明一實施方式的進一步改進，對掩模膠進行減薄的氣體流量：氧氣的流量為15sccm-110sccm。

20、作為本發(fā)明一實施方式的進一步改進，對基片進行第一次刻蝕和第二次刻蝕使用的刻蝕氣體包括四氟化碳氣體、六氟化硫氣體、氬氣。

21、作為本發(fā)明一實施方式的進一步改進，對基片進行第一次刻蝕的氣體流量：四氟化碳氣體的流量為90sccm-120sccm，六氟化硫氣體的流量為8sccm-32sccm，氬氣的流量為8sccm-25sccm，氧氣的流量為5sccm-15sccm；

22、對基片進行第二次刻蝕的氣體流量：四氟化碳氣體的流量為30sccm-70sccm，六氟化硫氣體的流量為6sccm-18sccm，氬氣的流量為3sccm-10sccm，氧氣的流量為2sccm-8sccm。

23、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的實施方式中，對基片進行第一次刻蝕后，在基片上旋涂掩模膠以及對掩模膠進行減薄，使得不同刻蝕深度的刻蝕槽內(nèi)形成不同厚度的掩模膠層，從而在第二次刻蝕后消除不同刻蝕槽之間的深度差，減小干法刻蝕的負載效應。

技術特征：

1.一種干法刻蝕方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的干法刻蝕方法，其特征在于，對掩模膠進行減薄，使得不同刻蝕深度的刻蝕槽內(nèi)形成的掩膜膠膠面相互共面。

3.如權利要求1所述的干法刻蝕方法，其特征在于，對掩模膠進行減薄，直至至少一個刻蝕槽的槽底面裸露。

4.如權利要求1所述的干法刻蝕方法，其特征在于，使用旋涂勻膠設備對基片進行多次旋涂掩模膠，使得所有的刻蝕槽內(nèi)均注滿掩模膠，掩模膠的膠面接近平整。

5.如權利要求1所述的干法刻蝕方法，其特征在于，所述干法刻蝕方法還包括：

6.如權利要求1所述的干法刻蝕方法，其特征在于，所述掩模膠選用負性光刻膠，并使用反應離子刻蝕設備對掩模膠進行減薄，對掩模膠進行減薄使用的刻蝕氣體包括氧氣。

7.如權利要求5所述的干法刻蝕方法，其特征在于，對基片進行第一次刻蝕的刻蝕時間t0＝h2/n0，其中n0為第一次刻蝕的平均刻蝕速度；

8.如權利要求1所述的干法刻蝕方法，其特征在于，使用電感耦合等離子體刻蝕設備對基片進行第一次刻蝕和第二次刻蝕，第一次刻蝕和第二次刻蝕采用相同的刻蝕氣體，且第一次刻蝕的氣體流量大于第二次刻蝕的氣體流量。

9.如權利要求6所述的干法刻蝕方法，其特征在于，對掩模膠進行減薄的氣體流量：氧氣的流量為15sccm-110sccm。

10.如權利要求8所述的干法刻蝕方法，其特征在于，對基片進行第一次刻蝕和第二次刻蝕使用的刻蝕氣體包括四氟化碳氣體、六氟化硫氣體、氬氣。

11.如權利要求8所述的干法刻蝕方法，其特征在于，對基片進行第一次刻蝕的氣體流量：四氟化碳氣體的流量為90sccm-120sccm，六氟化硫氣體的流量為8sccm-32sccm，氬氣的流量為8sccm-25sccm，氧氣的流量為5sccm-15sccm；

技術總結(jié)
本發(fā)明提供一種干法刻蝕方法，包括：對基片進行第一次刻蝕，以使基片上不同槽寬的刻蝕槽具有不同的刻蝕深度；在基片上旋涂掩模膠，使得所有的刻蝕槽內(nèi)均注有掩模膠；對掩模膠進行減薄，使得不同刻蝕深度的刻蝕槽內(nèi)形成的掩模膠膠面相互共面；對基片進行第二次刻蝕；對基片進行第一次刻蝕后，在基片上旋涂掩模膠以及對掩模膠進行減薄，使得不同刻蝕深度的刻蝕槽內(nèi)形成不同厚度的掩模膠層，從而在第二次刻蝕后消除不同刻蝕槽之間的深度差，減小干法刻蝕的負載效應。

技術研發(fā)人員：吳賢豐,延宇豪,邱山峰,孫磊
受保護的技術使用者：蘇州山河光電科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/2