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申请/专利权人：湖南大学;湖大粤港澳大湾区创新研究院(广州增城)

摘要：本发明公开了一种X射线波带片过电镀金属层后道离子束回刻方法，包括如下步骤：S1氮化硅隔膜窗口制备：S2光刻：S3电镀：S4离子束抛光：本发明的离子束抛光方法具有高精度和均匀性、无接触和热影响、多种材料的选择性、清洁无残留。本发明中应用于X射线波带片过电镀后道回刻的离子束抛光方法，探索出了一种针对菲涅尔波带片这种带有free‑standing隔膜窗口的特制衬底，解决过电镀后道回刻过程中可能出现的由现有技术——CMP方案解决过电镀从而造成的表面缺陷、选择性和尺寸一致性、衬底损害、金属残留物、抛光速率的控制等方面问题。

主权项：1.一种X射线波带片过电镀金属层后道离子束回刻方法，其特征在于，包括如下步骤：S1氮化硅隔膜窗口制备：S11衬底材料选择双面抛光的硅片，用低气压化学气相沉积LPCVD在硅片两面长100nm厚的Si3N4；S12在长好Si3N4的硅片上均匀涂覆厚度约为2μm的瑞红胶RZJ-304，在100℃的热板上烘2min；S13将烘干后的硅片和带有小窗口的铬掩膜版对齐，一面进行紫外曝光处理，曝光时间为20s；S14将曝光后的硅片放到显影液RZX-3038中显影，显影温度23℃，显影时间30s，显影后在热板上后烘，后烘温度100℃，时间2min；S15将后烘好的将硅片放入反应离子刻蚀机中进行刻蚀，利用F基气体来刻蚀曝光显影后暴露出来的氮化硅薄膜；S16将刻蚀好的硅片放入丙酮溶液中浸泡去除剩余瑞红胶，然后使用30％热KOH溶液进行湿法腐蚀；恒温水浴锅的温度设置为80℃，均匀搅拌，保证腐蚀速率，将没有Si3N4保护的窗口中的硅腐蚀干净，得到硅衬底上的氮化硅隔膜窗口；S2光刻：S21在长有CrAu种子层的氮化硅隔膜上旋涂HMDS，旋涂转速为4000；S22旋涂浓度为15％的PMMA，旋涂转速4000，在180℃的烘箱中烘一个小时；S23将烘干后的片子放入样品架，将准备好的设计版图和脚本文件导入光刻机，开始曝光，获得样品；S24将曝光完成的样品取出，放在MIBK:IPA＝1:3的显影液中显影，显影温度为23℃，显影时间为1分钟，然后再放到IPA溶液中30秒进行定影，之后将样品在自然风干，防止因液体张力波导致带片的波带倒塌；S3电镀：S31准备实验用品：恒流电流源，带有磁力搅拌的恒温水浴锅，电镀液——亚硫酸金钾溶液；电镀阳极为铂金钛网；电镀阴极则将样品固定在塑料直尺上深入电镀液中，并于金属网格平行放置，从而使样品和金属网格之间形成电场，溶液中的金属离子得到电子则在阴极样品上沉积金属；S32电镀前对样品进行处理：将样品固定在直尺上，用导电银胶封住导线和样品接触的地方，并在导电银胶表面涂覆绝缘层，用万用表检查回路导电性，防止断电、漏电；S33电镀时恒温水浴锅的温度为50℃，电镀液的PH在8-9之间，电镀液中放入转子，电镀时匀速搅拌；S34电镀时，每隔一段时间采用台阶仪扫描图形中的标记高度，监测电镀速率；防止过程控制导致“过电镀”；S35将电镀完成后的波带片放入丙酮溶液中浸泡，去除多余的光刻胶；S4离子束抛光：S41在样品上旋涂一层光刻胶HSQ或者沉积一层介质；S42将样品放置在离子束抛光设备中，并进行离子束抛光处理；S43将抛光完成的样品置于HF溶液中，用去离子水清洗之后再将其置于丙酮溶液中；S44将样品放置在RIE刻蚀设备中，刻掉电镀图形外的种子层。

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