[发明专利]一种基于干法刻蚀的悬挂式微器件结构转移方法

权利要求书

1.一种基于干法刻蚀的悬挂式微器件结构转移方法，其特征在于包括以下步骤：

1）在衬底上外延生长微器件所需的外延层以及沉积刻蚀掩膜层；

2）通过光刻与随后的各向异性干法刻蚀，去除部分区域的刻蚀掩膜层、外延层和部分衬底，露出部分区域的衬底表面，完成微器件阵列的分立；

3）将单个微器件的横向尺寸设为A，利用各向同性干法刻蚀将露出的衬底表面继续深刻蚀，由于各向同性刻蚀会在微器件下出现横向刻蚀现象，因此当衬底垂直刻蚀至深度为A/3～2A时，衬底在微器件的底面形成有沙漏状结构，通过沙漏状结构而使微器件在衬底上形成为悬挂式微器件；

4）去除悬挂式微器件上的刻蚀掩膜层；

5）通过旋涂在临时衬底上的粘性物质对去除了刻蚀掩膜层的悬挂式微器件进行粘附拾取，使微器件转移至临时衬底上；

6）利用衬底腐蚀液，将微器件转移后残留的衬底凸起去除；

7）将去除了衬底凸起的微器件通过粘附物质粘附到转移衬底上；

8）采用高温氧化方法或有机溶剂溶解法，将临时衬底上的粘性物质热分解或溶解，去除临时衬底，完成将微器件转移到所需衬底的流程。

2.根据权利要求1所述基于干法刻蚀的悬挂式微器件结构转移方法，其特征在于上述步骤3）中，当衬底垂直刻蚀深度略小于A/2时，衬底的侧向刻蚀深度将略小于A，此时衬底在微器件的底面仅留有一小部分的沙漏状结构。

3.根据权利要求1所述基于干法刻蚀的悬挂式微器件结构转移方法，其特征在于上述步骤1）中，刻蚀掩膜层的材料为光刻胶、金属、铁电氧化物或它们的结合物。

4.根据权利要求1所述基于干法刻蚀的悬挂式微器件结构转移方法，其特征在于上述步骤5）中的粘性物质为PDMS、PMMA、SU8、polyimide或水溶性polymer。

5.根据权利要求1所述基于干法刻蚀的悬挂式微器件结构转移方法，其特征在于上述步骤5）中，粘附拾取的应力施加方式为机械拉应力、横向剪切力、超声波震动或机械自动化控制手臂。

6.根据权利要求1所述基于干法刻蚀的悬挂式微器件结构转移方法，其特征在于上述步骤6）中的衬底腐蚀液为NH₄(OH)、KOH、H₂O₂、H₃PO₄或HCl。

7.根据权利要求1所述基于干法刻蚀的悬挂式微器件结构转移方法，其特征在于上述步骤7）中的粘附物质不溶于步骤8）中有机溶剂溶解法采用的有机溶剂。