[发明专利]一种硅基微纳结构柔性化加工方法

权利要求书

1.一种硅基微纳结构柔性化加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在硅衬底正面制作由硅基功能单元形成的硅基功能阵列；

2)在硅基功能单元之间的硅衬底正面制作由聚对二甲苯构成的全柔性连接结构；

3)需要电学互连时，在聚对二甲苯表面制作硅基功能单元之间的电学互连；

4)对硅衬底背面进行减薄及化学机械抛光，直至露出柔性连接结构；

5)在硅衬底背面保型淀积聚对二甲苯进行柔性裹覆，完成硅基微纳结构的柔性化加工。

2.如权利要求1所述的硅基微纳结构柔性化加工方法，其特征在于：步骤1)中所述硅基功能单元为在硅衬底上通过微纳加工技术实现的硅基微机电系统芯片或集成电路芯片。

3.如权利要求1所述的硅基微纳结构柔性化加工方法，其特征在于：硅基功能单元的形状为正方形、正三角形或正六边形。

4.如权利要求1所述的硅基微纳结构柔性化加工方法，其特征在于，步骤2)所述全柔性连接结构的制作，具体步骤为：在硅衬底正面制作硅基功能单元之间的高深宽比微槽区域，高深宽比微槽区域由若干高深宽比微槽形成；在硅基功能单元与高深宽比微槽区域正面保型淀积聚对二甲苯，填充满高深宽比微槽区域的空隙至形成平整表面；采用氧等离子体刻蚀工艺，将硅衬底表面的聚对二甲苯刻蚀干净使高深宽比微槽露出；通过光刻和深反应离子刻蚀去除高深宽比微槽区域内的硅微柱；然后再淀积一定厚度的聚对二甲苯使去除硅微柱后形成的微槽完全填充，获得由聚对二甲苯构成的全柔性连接结构。

5.如权利要求4所述的硅基微纳结构柔性化加工方法，其特征在于：所述高深宽比微槽区域为以正方形等间隔排列的图形为掩模而刻蚀形成的网格状微槽。

6.如权利要求4所述的硅基微纳结构柔性化加工方法，其特征在于：通过HSE刻蚀硅基功能单元之间的硅衬底，刻蚀深度为100μm，得到宽度为10μm的高深宽比微槽。

7.如权利要求4所述的硅基微纳结构柔性化加工方法，其特征在于：采用化学气相沉积法在硅基功能单元与高深宽比微槽区域正面淀积聚对二甲苯，聚对二甲苯在硅基功能单元表面的厚度为5μm。

8.如权利要求4所述的硅基微纳结构柔性化加工方法，其特征在于：通过光刻和HSE刻蚀将高深宽比微槽区域内的硅微柱全部去除。

9.如权利要求4所述的硅基微纳结构柔性化加工方法，其特征在于：采用化学气相沉积法在硅基功能单元与高深宽比微槽区域正面再淀积聚对二甲苯，聚对二甲苯在硅基功能单元表面的厚度为5μm。

10.如权利要求1所述的硅基微纳结构柔性化加工方法，其特征在于，步骤3)所述硅基功能单元之间的电学互连的制作，具体步骤为：通过光刻和氧等离子体刻蚀去除硅基功能单元表面电极引脚处的聚对二甲苯以形成引线孔；对硅基功能单元与高深宽比微槽区域进行光刻并溅射金属层，由剥离工艺制备互连引线，去除光刻胶后获得所述金属引线；再次淀积一定厚度的聚对二甲苯作为电隔离保护；最后进行光刻和氧等离子体刻蚀去除金属引线引脚处的聚对二甲苯，以获得金属引线与外界的引线接口。