随着微电子/光电子器件的加工工艺和需求进一步朝着深亚微米和纳米尺度发展,特征尺寸进一步缩小,尺度效应更加明显,100纳米以下的结构(点、孔、线、槽、柱、条块)的制作成为了工艺的主要瓶颈,导致器件成本大幅上升。为此,本文提出将原子力显微镜探针加工技术和干法刻蚀技术结合起来,研究制备高深宽比微纳沟槽结构的加工工艺,主要内容包括:首先,利用原子力显微镜探针加工抗刻蚀掩膜。基底材料分别选择了砷化镓和硅片。以砷化镓为基底的掩膜材料选择溅射的铝膜,以硅为基底的掩膜材料选择AZ1500型光刻胶、铜和铝等。AFM探针主要分为硅探针和金刚石探针两种。设定的加工深度受到AFM的PZT限制,范围从0到1.3微米。设定沟槽间距从300到800纳米。由于基于AFM探针的加工技术是接触式,同时探针的悬臂梁结构容易弯曲,所以实际尺寸与设定尺寸有一定的差距。但是这种加工误差对于光栅沟槽结构的影响不大。其次,使用干法刻蚀技术进行深刻蚀。本文利用的干法刻蚀技术分为Ga基Ⅲ-Ⅴ族的ICP刻蚀和硅基的ICP刻蚀(Bosch技术)。在实验中,这两种刻蚀技术的原理不同,刻蚀深度和质量也存在差别。目前使用硅刻蚀铝掩膜材料的效果较好,刻蚀深度接近6微米,深宽比达到14:1。最后,对工艺过程中的各种缺陷进行分析。通过优化参数和工艺步骤,将缺陷损失降到最低程度。本文的实验工作对于高深宽比微纳尺度沟槽结构的制备以及上述工艺的推广应用具有一定的指导意义。