[发明专利]一种磁场辅助的硅微纳加工工艺及装备

权利要求书

1.一种磁场辅助的硅微纳加工工艺，包括以下步骤：

1）在单晶硅片上旋涂光刻胶，并在光刻胶上光刻微纳尺度图案；

2）在光刻胶表面依次镀上金属膜A、B和A，金属膜A为金或银，金属膜B为铁；

3）将单晶硅片置于磁场强度和方向可调的磁场环境中，采用HF和H₂O₂的混合溶液作为刻蚀剂对单晶硅片进行金属催化刻蚀；

4）去除光刻胶和残留的金属膜，并清洗干净。

2.根据权利要求1所述的磁场辅助的硅微纳加工工艺，其特征在于，所述磁场其强度为500～2000Oe。

3.根据权利要求1所述的磁场辅助的硅微纳加工工艺，其特征在于，所述刻蚀剂中的HF的质量百分数为5%~15%，H₂O₂的质量百分数为0.8%~3%。

4.根据权利要求1所述的磁场辅助的硅微纳加工工艺，其特征在于，采用光学光刻或电子束光刻在光刻胶上光刻微纳尺度图案。

5.根据权利要求1所述的磁场辅助的硅微纳加工工艺，其特征在于，所述步骤（2）的镀膜工艺为磁控溅射、电子束蒸发或电镀工艺中的一种。

6.根据权利要求1至5所述的磁场辅助的硅微纳加工工艺，其特征在于，所述步骤（2）所形成的三层金属膜的厚度各为8~12nm。

7.一种磁场辅助的硅微纳加工工艺装备，包括储液装置、溶液流量控制装置、反应密封腔、电磁场控制系统以及计算机控制系统；

储液装置包括一个腔体，腔体内设有三个分别存储HF、H₂O₂、去离子水的容器以及加压设备，各容器管道连接溶液流量控制装置；加压设备提供压力，促使容器内的溶液经过管道流入溶液流量控制装置；

溶液流量控制装置用于控制三容器中的液体流入反应密封腔的流量，其包括三个分别与储液装置中三容器一一连通的通道以及溶液混合器，各通道上分别设有电磁阀和流量计，三通道汇聚于溶液混合器，溶液混合器通过管道连通反应密封腔；

反应密封腔用于刻蚀反应；

电磁场控制系统用于向反应密封腔提供磁场环境；

计算机控制系统电连接电磁场控制系统、各电磁阀以及各流量计，用于依据预定的流量配比和各流量计反馈的流量控制电磁阀的开关时间，并控制电磁场控制系统产生相应强度和方向的磁场。