[发明专利]氧化硅纤维的制备方法和氧化硅纤维

权利要求书

1.一种氧化硅纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在硅片的表面生长形成氧化硅层；

在所述氧化硅层的表面形成图形化的掩膜层；

对形成有所述氧化硅层和所述图形化的掩膜层的硅片进行等离子体刻蚀工艺，得到所述氧化硅纤维。

2.根据权利要求1所述的氧化硅纤维的制备方法，其特征在于，所述在硅片的表面生长形成氧化硅层包括：

对所述硅片执行热氧化处理、氧气等离子体处理、化学气相沉积处理或原子层沉积处理中的至少一种，在所述硅片的表面生长形成氧化硅层。

3.根据权利要求2所述的氧化硅纤维的制备方法，其特征在于，所述热氧化处理中采用的反应气体包括氧气，或氧气和氢气，或水蒸气，其中当包括氧气和氢气时，所述氢气的流量为50sccm～1000sccm，所述氧气的流量为50sccm～1000sccm；

所述热氧化处理中的载气流量为100sccm～800sccm；

所述热氧化处理的温度为750℃～1500℃。

4.根据权利要求2所述的氧化硅纤维的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积处理包括等离子体增强化学气相沉积，所述等离子体增强化学气相沉积中采用的反应气体包括N₂O、SiH ₄和N₂；

所述等离子体增强化学气相沉积的工艺参数包括：所述N₂O的流量为100sccm～5000sccm，所述SiH ₄的流量为5sccm～150sccm，所述N₂的流量为100sccm～5000sccm；

所述反应腔室的腔压为20Pa～200Pa，等离子体的功率为50W～500W，工艺的温度为100℃～500℃。

5.根据权利要求1所述的氧化硅纤维的制备方法，其特征在于，所述在所述氧化硅层的表面形成图形化的掩膜层包括：

在所述氧化硅层上形成光刻胶层，对所述光刻胶层进行曝光显影处理，形成图形化的光刻胶层，以所述图形化的光刻胶层作为图像化的掩膜层；其中，所述图形化的光刻胶层的尺寸对应于所述氧化硅纤维的目标尺寸。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的氧化硅纤维的制备方法，其特征在于，所述对形成有所述氧化硅层和所述图形化的掩膜层的硅片和进行等离子体刻蚀工艺包括：

采用第一刻蚀气体刻蚀所述氧化硅层，在所述硅片的表面形成多个间隔设置的条带，所述条带包括氧化硅基础膜和位于所述氧化硅基础膜之上的残留掩膜；

采用第二刻蚀气体刻蚀所述硅片，使所述硅片与所述条带分离，并使所述条带中的氧化硅基础膜形成氧化硅纤维；

去除所述条带中的所述残留掩膜，得到所述氧化硅纤维。

7.根据权利要求6所述的氧化硅纤维的制备方法，其特征在于，采用第一刻蚀气体刻蚀所述氧化硅层时，采用的上电极功率为500W～3000W，下电极功率为150W～350W，刻蚀腔内的气体压强为2Torr～20mTorr；

所述第一刻蚀气体包括Ar和C₄F₈，Ar的流量范围为0～50sccm，中心C₄F₈的流量范围为25sccm～100sccm，边缘C₄F₈的流量范围为0～25sccm。

8.根据权利要求6所述的氧化硅纤维的制备方法，其特征在于，采用第二刻蚀气体刻蚀所述硅片时，采用的上电极功率为500W～3000W，下电极功率为10W～150W，刻蚀腔内的气体压强为10mTorr～100mTorr；

所述第二刻蚀气体包括O₂和SF₆，中心O₂的流量范围为25sccm～500sccm，边缘O₂的流量范围为0～300sccm，中心SF₆的流量范围为25sccm～500sccm，边缘SF₆的流量范围为0～300sccm。