【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体加工，尤其涉及一种纳米孔/线阵列可控刻蚀加工装置和方法。
技术介绍
1、硅纳米孔是硅表面的一种微纳结构，由于其超常的陷光特性和亚波长效应，在太阳能电池、微电子器件、光电子器件、微流体器件和传感器等中有巨大的应用前景。
2、金属辅助化学刻蚀方法是一种成本效益高、简单、规模大且无需进入洁净室的湿法刻蚀方法，已被广泛应用于在硅片表面形成微纳结构。金属辅助化学刻蚀方法通过调整刻蚀剂各成分的组分浓度影响硅纳米孔结构的刻蚀形貌，现有硅纳米孔刻蚀方法需要根据不同的形貌需求调整刻蚀液的不同成分，需要大量的实验基础以及经验积累，不能做到对参数的量化以及笔直形貌的保证，同时刻蚀过程中环境的微小扰动也有可能影响最终刻蚀的效果；此外，传统金属辅助化学刻蚀通常只能实现硅纳米孔在特定方向上的刻蚀，而无法灵活控制刻蚀轨迹。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种纳米孔/线阵列可控刻蚀加工装置和方法，旨在刻蚀制备侧壁光滑且轨迹可控的纳米孔/线阵列。
2、本专利技术提供的纳米孔/线阵列可控刻蚀加工装置，用于刻蚀待加工器件，待加工器件的表面设有金属掩膜，所述金属掩膜包含有磁性组分，所述加工装置包括：
3、刻蚀容器，用于容置刻蚀溶液；所述刻蚀容器的底部固定有用于承载待加工器件的样品容器，所述刻蚀溶液用于在所述金属掩膜的催化作用下对待加工器件进行刻蚀加工；
4、磁场发生装置，包括设于所述刻蚀容器外且位于所述样品容器正下方的电磁铁；
5、
6、中控装置，与所述磁场发生装置电连接，用于控制所述电磁铁的磁场强度；且与所述转动基台电连接，用于控制多个所述推杆运动，以使所述电磁铁在竖直方向上转动。
7、可选地，所述中控装置与所述刻蚀容器连接，用于控制所述刻蚀容器在水平面转动。
8、可选地，所述加工装置还包括水浴装置；
9、所述水浴装置设有用于容置水浴液的容纳腔，所述刻蚀容器安置于所述容纳腔中；
10、所述中控装置与所述水浴装置电连接，用于控制所述水浴装置的水浴温度。
11、可选地，所述磁场发生装置还包括供电电源、按钮开关和熔断器；
12、所述供电电源用于为所述电磁铁供电；所述按钮开关和所述熔断器串联于所述供电电源和所述电磁铁的电连接通路上，所述按钮开关用于控制所述电磁铁启停，所述熔断器用于熔断保护。
13、本专利技术提供的一种纳米孔/线阵列可控刻蚀加工方法，采用以上所述的纳米孔/线阵列可控刻蚀加工装置，所述方法包括：
14、s1，在待加工器件的表面制备金属掩膜；
15、s2，根据刻蚀目标和刻蚀需求，配置刻蚀溶液；通过中控装置预设磁场发生装置和转动基台的参数；
16、s3，将覆盖有金属掩膜的待加工器件装载于样品容器中，启动磁场发生装置和转动基台，往刻蚀容器中注入刻蚀溶液，以对待加工器件进行刻蚀加工。
17、可选地，所述金属掩膜包括第一金属层、第二金属层和第三金属层；
18、所述第一金属层和所述第三金属层用于催化刻蚀溶液对待加工器件进行刻蚀；
19、所述第二金属层为磁性金属。
20、可选地，所述步骤s1具体包括以下步骤：
21、在待加工器件的表面制备光刻胶掩膜；
22、依次沉积所述第一金属层、第二金属层和第三金属层。
23、可选地，所述步骤s1具体包括以下步骤：
24、在待加工器件的表面旋涂聚苯乙烯小球；
25、通过反应离子刻蚀减小所述聚苯乙烯小球的直径；
26、依次沉积所述第一金属层、第二金属层和第三金属层；
27、去除聚苯乙烯小球。
28、可选地，所述待加工器件的材料为硅、砷化镓、碳化硅中的至少一者。
29、本专利技术还提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括纳米孔阵列或纳米线阵列；
30、所述纳米孔阵列或所述纳米线阵列通过以上所述的纳米孔/线阵列可控刻蚀加工装置制备，或者通过以上所述的纳米孔/线阵列可控刻蚀加工方法制备。
31、从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果：
32、本专利技术提供的纳米孔/线阵列可控刻蚀加工装置，利用金属辅助化学刻蚀方法对待加工器件进行刻蚀以得到纳米孔/线，在刻蚀过程中，刻蚀溶液在金属掩膜的催化作用下从待加工器件的表面往下刻蚀出孔道，本专利技术通过电磁铁产生的磁场引导、约束含有磁性组分的金属掩膜沿着预定轨迹运动，从而得到光滑笔直的纳米孔/线；本专利技术还可通过控制磁场的强度大小和方向，进而改变金属掩膜的运动轨迹，实现可控角度刻蚀，可用于制备各种轨迹的纳米孔/线。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种纳米孔/线阵列可控刻蚀加工装置，用于刻蚀待加工器件，其特征在于，待加工器件的表面设有金属掩膜，所述金属掩膜包含有磁性组分，所述加工装置包括：
2.如权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述中控装置与所述刻蚀容器连接，用于控制所述刻蚀容器在水平面转动。
3.如权利要求1所述的加工装置，其特征在于，包括水浴装置；
4.如权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述磁场发生装置还包括供电电源、按钮开关和熔断器；
5.一种纳米孔/线阵列可控刻蚀加工方法，其特征在于，采用权利要求1-4中任一项所述的纳米孔、线阵列可控刻蚀加工装置，所述方法包括：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述金属掩膜包括第一金属层、第二金属层和第三金属层；
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：
9.如权利要求5-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述待加工器件的材料为硅、砷化镓、碳化硅中的至少一者。p>
10.一种半导体器件，其特征在于，包括纳米孔阵列或纳米线阵列；
...【技术特征摘要】
1.一种纳米孔/线阵列可控刻蚀加工装置，用于刻蚀待加工器件，其特征在于，待加工器件的表面设有金属掩膜，所述金属掩膜包含有磁性组分，所述加工装置包括：
2.如权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述中控装置与所述刻蚀容器连接，用于控制所述刻蚀容器在水平面转动。
3.如权利要求1所述的加工装置，其特征在于，包括水浴装置；
4.如权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述磁场发生装置还包括供电电源、按钮开关和熔断器；
5.一种纳米孔/线阵列可控刻蚀加工方法，其特征在于，采用权利要求1-...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙杰才，张轩，陈桪，张皓钧，谢丛锴，吴昊沂，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。