[发明专利]一种用于玻璃HF腐蚀的多层金属掩膜种子层及其制造方法

说明书

本发明公开了一种用于玻璃HF腐蚀的多层金属掩膜种子层及其制造方法，本发明的多层金属掩膜种子层是利用磁控溅射方法，在洁净玻璃表面溅射多层金属膜，自玻璃衬底向上依次形成Cr/Cu/Cr/Cu的复掩膜层结构。所述第一、三层的Cr层的厚度为10‑100nm，第二、四层的Cu层的厚度为100‑300nm。该多层金属掩膜种子层的结构能在玻璃HF腐蚀过程中起到很好的掩膜作用，最大程度上减少玻璃腐蚀过程中的针孔现象出现，避免了钻蚀现象的发生，达到良好的腐蚀效果。

技术领域

本发明涉及一种玻璃HF腐蚀的掩膜层，特别涉及一种用于玻璃HF腐蚀的多层金属掩膜种子层及其制造方法。

背景技术

玻璃，一种日常中再常见不过的材料，被广泛用于建筑、日用、化工、医疗、电子、汽车和仪表等诸多工业领域，由二氧化硅(SiO2)和其他化学物质熔融而成。玻璃具有良好硬度和透明度，常作为各种器件的加工衬底或表面封装材料，也被广泛应用于各种MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)器件和光电子器件中。在光伏电池中，玻璃是目前最常用的表面封闭盖板或底部衬底材料，称之为光伏玻璃。

目前，玻璃样品的精细加工方法归纳起来主要有四大类：一是机械加工方法，如传统的钻孔、超声钻孔、电化学放电加工等；二是湿法腐蚀法，主要在利用氢氟酸(HF)对SiO2成份进行腐蚀反应；三是干法腐蚀法，即反应离子(RIE)法，主要反应气体包括SF6、C2F6等感应耦合等离子体刻蚀(ICP)、离子束刻蚀(IBE)、反应气体刻蚀、聚焦电子束刻蚀(FEB)、激光微纳加工、电火花微加工和喷粉微加工等；四就是激光刻蚀，就是利用激光透过石英玻璃与靶物质相互作用，产生等离子体在实现对玻璃底面的刻蚀。目前，248nm纳秒脉冲准分子激光器成为了微加工领域主要的工业应用激光器。上述方法中，HF腐蚀为一种各向同性的玻璃刻蚀工艺，腐蚀向各速度相等，界面光滑，其它三种为定向加工工艺，只往一个方向进行加工，界面较为粗糙。

半导体工业微纳制造中，光刻技术通常是制备微纳结构的第一步，通过曝光在光刻胶上实现图形的制备，而光刻胶的结构通常是没有实际应用价值的，需要将其转移到功能材料上实现一定功能的器件。光刻胶只是作为掩膜结构，在图形转移后会被去除。在玻璃的HF腐蚀中，采用的保护掩膜主要有两大类，一类就是直接采用光刻胶，另一类是采用金属层，也常称为种子层。但是，即使采用金属层作为掩膜，在光刻过程仍然要使用到光刻胶，所以根据具体工艺的需要，也常选择金属层+光刻胶相结合的方法。在HF腐蚀的过程中，裸露出来的玻璃区域将被HF腐蚀掉，而有掩膜部分则被很好的保护起来，避免腐蚀。不同的掩膜设计工艺，会对刻蚀后的结果产生重要影响，目前现有的掩膜结构和工艺，很多时候会出现钻蚀和不均匀腐蚀的产生，出现针孔现象，效果不太好。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于玻璃HF腐蚀的多层金属掩膜种子层及其制造方法。本发明的一种用于玻璃HF腐蚀的多层金属掩膜种子层，采用磁控溅射方法制备，通过多层膜的结构设计，达到保护玻璃腐蚀的目的，最大程度地减少玻璃腐蚀过程中的针孔现象出现，达到良好的腐蚀效果。

本发明的一种用于玻璃HF腐蚀的多层金属掩膜种子层，所述金属掩膜种子层为多层，自玻璃衬底向上依次形成Cr/Cu/Cr/Cu的复掩膜层结构。优选所述金属掩膜为四层。

所述第一、三层的Cr层的厚度为10-100nm，优选为50nm；第二、四层的Cu层的厚度为100-300nm，优选为200nm。

本发明所述的一种用于玻璃HF腐蚀的多层金属掩膜种子层，其制备方法是采用磁控溅射方法，在洁净玻璃表面溅射多层金属膜，形成Cr/Cu/Cr/Cu的复掩膜层结构。

本发明的一种用于玻璃HF腐蚀的多层金属掩膜种子层的制备方法，包括如下步骤：

(a)在洁净、干燥的玻璃衬底表面，通过磁控溅射方法，溅射Cr层；

(b)在步骤(a)的基础了再溅射Cu层；