[00104659]大气压等离子体射流刻蚀加工技术

　　项目概述：

　　大气压等离子体射流刻蚀加工技术是在大气环境下通过激发CF4或SF6等气体形成含有活性物质（如F）的等离子体射流，并与加工对象发生化学去除反应的刻蚀加工技术。该技术具备低成本、高加工效率和无损伤加工等优点，已逐步应用于光学加工和半导体刻蚀加工。

　　研究基础：

　　（一）设备：

　　1.自主搭建了等离子体射流加工实验平台以及相应的射流诊断系统；

　　针对大气电感耦合等离子体射流提出了相关的射流量化诊断指标，整个射流诊断2.系统的测温精度可控制在4%以内；

　　3.根据射流特性对射流的区域进行了划分。

　　（二）工艺：

　　1.针对大气电感耦合等离子体射流，通过大量实验获取了工艺参数对诊断指标的影响规律，以此确定了具有较高加工稳定性的优选工作参数；

　　2.针对大气微波等离子体射流，明确了气体流量与微波功率之间的适配关系，提出了大气微波等离子体射流的形态调控机制；

　　3.基于对大气电感耦合等离子体射流的诊断，提出了其在光学加工层面的去除函数预测模型，从而可快速获得较准确的去除函数预测结果，通过该模型获得的预测结果与实际结果间的最大偏差可控制在10%以内，能够有效节省时间并提高加工精度。

　　（三）机理：

　　针对单晶硅材料开展了刻蚀机理研究，并能够在单晶硅表面刻蚀出可用于晶硅太阳能电池制绒的绒面结构，其中使用大气等离子体射流制绒十分钟获得的绒面结构可有效将光反射率降低至10%左右。

　　应用范围：

　　1.光学加工领域中针对复杂光学元件曲面的加工；

　　2.硅太阳能电池制备领域中的制绒加工；

　　3.小型半导体材料的微纳加工。

　　产品展示：

　　硅太阳能电池制备领域中的制绒工艺。

　　图5-1制绒工艺

　　自主研发的大气电感耦合等离子体光学加工实验平台和大气微波等离子体刻蚀加工实验平台。

图5-2大气电感耦合等离子体光学加工实验平台

图5-3大气微波等离子体刻蚀加工实验平台

　　知识产权情况：

　　已发表学术论文4篇，申请发明专利3项、实用新型专利1项。

　　1. 一种用于硅基材料加工的混合式等离子体发生器，CN201711111093.5。

　　2. 一种加工硅基材料的大气感应耦合等离子体发生器，CN201711409759.5。

　　3. 一种大气压ICP硅太阳能电池制绒装置及制绒系统，CN202120364978.1。

　　4. 一种等离子体刻蚀装置，CN202210153343.6。

　　技术成熟度以及期望合作方式：

　　1.技术成熟度：技术孵化阶段。

　　2.期望合作方式：联合研发或推广。