一种硅基微纳结构柔性化加工方法技术

本发明专利技术涉及一种硅基微纳结构柔性化加工方法，包括步骤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。本发明专利技术的方法既可以使硅材料优越的电学性能得到充分发挥，也可以进行高可靠性柔性电子器件的规模化制造，同时，也将保证所制备的柔性电子器件在可穿戴设备、电子皮肤、智能医疗等领域的高适应性、高可靠性应用。

【技术实现步骤摘要】
一种硅基微纳结构柔性化加工方法
本专利技术涉及微纳加工领域，具体涉及一种基于聚对二甲苯微机电系统工艺(ParyleneMEMS工艺)的硅基微纳结构柔性化加工方法。
技术介绍
随着电子设备向可穿戴、可植入和人机交互等智能化方向的逐步发展，传统的刚性电子器件正寻求着柔性化加工方法。应运而生的柔性电子技术融合了材料学、力学、微电子学、仿生学等多学科知识，被认为是电子行业的未来。有别于传统的基于刚性材料和刚性基底的电子器件，柔性电子技术将有机或无机材料集成于可弯曲或可拉伸的柔性衬底上实现电子器件的柔性化和多功能化，在健康医疗、穿戴式智能设备、航空航天、军事国防等方面具有广泛的需求和应用。目前柔性电子器件的制备主要可划分为两种技术路线：一种是利用本征柔性的有机高分子材料、有机半导体等有机材料通过印刷和表面修饰技术制备柔性电子器件；另一种是将超薄无机材料转印至柔性或弹性基底实现无机半导体材料的柔性化。对于前一种路线，有机功能材料的制备是核心。得益于有机材料优越的柔性和延展性，这种方案无需特殊的柔性化工艺，在大气环境中即可完成印刷、图形化、薄膜化成型本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：/n1)在硅衬底正面制作由硅基功能单元形成的硅基功能阵列；/n2)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；/n3)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；/n4)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；/n5)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。/n

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玮，张美璇，
申请(专利权)人：北京协同创新研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11