微纳加工是近年来一门发展迅速,且涉及多学科的交叉加工技术。通过微纳加工技术制备的许多微纳结构在光电探测器,气体传感器以及太阳能电池等领域都有着非常广泛的应用。微纳加工工艺中,刻蚀是一个很重要的步骤,可分为干法刻蚀和湿法刻蚀。在硅的刻蚀加工方法中,相对于传统的干法刻蚀技术,金属辅助湿法刻蚀技术在加工流程上,制备效率上以及经济性上都具有很多优势。本文主要探索方向是利用金属辅助湿法刻蚀的方法进行硅微结构的刻蚀,相对于目前现有的硅的纳米线和黑硅的纳米尺度的加工制备工艺研究,本文的研究和实验内容主要是针对硅的微米数量级的深刻蚀加工,在高深宽比、制备效率上以及大面积的硅微米柱的深刻蚀制备方面是一次新的尝试。在利用金属辅助湿法腐蚀制备硅微米柱之前,本文进行了一次硅基波导的干法刻蚀微加工。本次的硅基波导微加工的流程是通过软件设计波导的图案,采取的是利用掩模版的有掩模光刻的方法。为了达到将光刻后的图案转移到衬底硅上制备侧壁光滑且垂直的硅基波导的目的,通过实验测试,最终选择六氟化硫和氧气作为感应离子干法刻蚀的气体,并通过调节六氟化硫和氧气的流量以及其他刻蚀参数,确定了 AZ5214光刻胶和衬底硅的刻蚀比,刻蚀出了垂直度高,侧壁光滑硅波导图案。在此基础之上,分析了以往的利用金属辅助湿法刻蚀的技术,比如基于聚苯乙烯小球模板的湿法刻蚀,基于阳极氧化铝模板的湿法刻蚀,以及基于嵌段共聚物模板的湿法刻蚀,通过类比的方法,提出了基于金属层作掩模板和催化剂的想法。其基本过程是:首先,在硅的衬底上涂覆一层薄的金属层,然后在金属层上覆盖上光刻胶,在光刻胶上进行图案的设计与转移,最后通过金的刻蚀液将光刻胶上的图案转移到金属薄层上,巧妙实现了金属层做掩模板和催化剂的双重目的。经过尝试,本次实验选择的金属层金属是金。然后通过改变沉积金属的膜的厚度以及金属的表面形貌,使反应能够在氢氟酸和双氧水的混合溶液中进行。并优化了腐蚀液中氢氟酸和双氧水的比例,选择最佳腐蚀液组分比例约为一比三。然后通过加入去离子水来调节反应产生的热量和气泡,使反应能够平稳的进行下去,最后设置好其他刻蚀参数,测得刻蚀的速率约为每分钟一个微米,在硅的衬底上,通过金属辅助湿法刻蚀的方法,制备了大面积的硅的微米柱阵列,且微米柱阵列的形貌良好,侧壁陡直,完成了制备微米尺度的深硅刻蚀的要求。