01 项目需求与技术定位
项目包括两部分工作：硅基片阵列或微结构的深硅刻蚀，以及指定小区域的多晶金刚石生长。现有三维模型共6种，基片平面尺寸分为15×15 mm和10×10 mm，对应0.3 mm、0.6 mm、0.9 mm三档刻蚀深度。
当前资料提供了结构模型和补充尺寸要求，但尚未形成完整二维工程图。加工启动前需要统一尺寸基准、关键公差、测量位置与验收方式。方案重点是确认可实施路线及边界，不能仅凭三维外形认定所有局部结构和公差均可加工。
02 六种样件与局部沉积区域
| 模型 | 硅基平面尺寸 | 刻蚀深度目标 | 金刚石目标区域 |
|---|---|---|---|
| 1 | 15×15 mm | 0.3 mm | 约1.5×1.5 mm |
| 2 | 10×10 mm | 0.3 mm | 约1.0×1.0 mm |
| 3 | 15×15 mm | 0.6 mm | 约1.5×1.5 mm |
| 4 | 10×10 mm | 0.6 mm | 约1.0×1.0 mm |
| 5 | 15×15 mm | 0.9 mm | 约1.5×1.5 mm |
| 6 | 10×10 mm | 0.9 mm | 约1.0×1.0 mm |
金刚石按多晶材料、目标厚度约1 mm进行评估。表中区域尺寸表达期望沉积位置和范围，不代表可以形成严格垂直、规则的沉积边界。原方案按6种模型共用1套区域遮蔽夹具进行配置，实际定位与适配仍需结合最终工程图确认。
03 总体工艺路线
硅基微结构采用“金属硬掩膜、光刻图形转移、深硅刻蚀”的初步路线。完成刻蚀后，进行去胶、掩膜去除、清洗及必要基础表征，再通过专用区域遮蔽夹具开展局部CVD多晶金刚石沉积，最后进行结果确认与工艺复核。
采用金属硬掩膜的主要考虑是提高长时间深刻蚀过程中的掩膜耐受能力。具体金属材料、掩膜厚度、刻蚀参数及表征方式在原文中尚未确定，需要结合图形开口、阵列密度和刻蚀深度进一步选择。本案例不将某一未确认工艺配方补写为固定流程。
04 结构字母与目标尺寸
原图以a、b、c、d、e、g标识不同结构位置，用于沟通尺寸含义，并非正式加工图。尤其要区分硅基整体厚度a、刻蚀深度b与金刚石厚度c，不能将不同加工阶段形成的尺寸混为一项。
| 参数 | 前期目标 | 当前响应 |
|---|---|---|
| a：硅基整体厚度 | 1.5 mm，±0.08 mm | 不由深刻蚀形成；前期另有约1.2 mm模型信息，需统一 |
| b：刻蚀深度 | 0.3/0.6/0.9 mm，约±2 μm；均匀性＜10 μm | 深度路线可开展，公差与均匀性暂不作固定保证 |
| g：横向线宽或开口 | 随模型变化，约±2 μm | 随刻蚀深度和时间变化，暂不保证该公差 |
| e：槽底圆弧或轮廓 | 随模型变化，几何公差约±2 μm | 侧壁、深度与时间影响形貌，暂不承诺固定几何公差 |
| c：金刚石厚度 | 1.0 mm，±0.08 mm | 按约1 mm目标评估，厚度控制需实际沉积确认 |
| d：金刚石中部掏孔或留孔 | 0.6 mm，不小于名义值，正向公差2 μm | 当前条件无法加工，不纳入范围 |
| 表面粗糙度 | 约300 nm，无严格要求 | 需明确位置及Ra、Rq等评价参数，目前不是核心验收项 |
05 深硅刻蚀可执行内容
当前可开展的工作包括：根据二维图整理图形与关键尺寸，制备适用于深刻蚀的金属硬掩膜和光刻图形，完成三档深度对应结构的刻蚀，并进行去胶、掩膜去除、清洗及必要的基础表征。
加工可执行并不等于所有目标精度均已确认。随着刻蚀深度和时间增加，侧向刻蚀、线宽变化、侧壁形貌和槽底轮廓都会影响最终尺寸。正式复核需同时考虑开口尺寸、深宽比、阵列密度和测量方法，而不能只按刻蚀深度单独判定。
06 深刻蚀精度与验收边界
原方案明确指出，约5～10 μm的浅刻蚀与0.3～0.9 mm的深刻蚀不是同一难度等级。浅刻蚀条件下的尺寸控制经验，不能直接转为本项目b、g、e的±2 μm固定交付承诺。
目前没有已确认的b、g、e稳定保证值，也没有确认b均匀性＜10 μm可作为固定指标，因此不自行给出替代公差。如果这些数值属于强制验收要求，需先提供二维工程图，对具体结构与检测方法完成可实现性复核，再决定工艺条件和交付范围。
07 局部多晶金刚石生长
金刚石部分采用“专用区域遮蔽夹具、局部CVD沉积”的工艺验证路线，目标厚度约1 mm。常规多晶金刚石CVD更适合整面沉积，而本项目要求在小区域内生长，因此遮蔽结构与沉积边界需要通过实际样件确认。
夹具会改变局部温度场、气流及等离子体分布，沉积区域的形状、厚度和质量不能仅由遮蔽开口尺寸直接推定。当前方案只按简单局部沉积实施，不包含严格1.5×1.5 mm或1.0×1.0 mm的垂直规则边界保证。
08 共用遮蔽夹具与定位确认
原方案认为6种模型差异较小，可共用1套区域沉积专用夹具。共用方案需在工程图明确后检查两类基片的定位方式、目标沉积位置和装夹方向，避免将沉积位置偏差与材料生长差异混淆。
建议每种模型采用独立编号，记录基片尺寸、刻蚀档位、夹具装配状态和沉积区域位置。以上记录方式是工程组织建议，不表示已增加新的精密定位保证或已完成夹具设计。
09 明确不包含的加工内容
- d=0.6 mm对应的金刚石中部掏孔或留孔结构：当前加工条件无法实现。
- 严格垂直、规则的局部金刚石沉积边界。
- 未经确认的厚度均匀性、粗糙度、晶粒与缺陷、界面结合及热学性能要求。
- 金刚石后续刻蚀、剥离、精密整形、抛光和第三方检测。
现有结构图中出现上述目标，不代表其已经包含在报价或加工内容中。若最终使用需求必须保留中部留孔或新增性能指标，应重新评估加工路线，不能沿用当前简单局部沉积范围直接执行。
10 样件确认与测量记录建议
在双方同意的范围内，建议先明确关键尺寸的测量位置、样件数量和评价方法。刻蚀结果记录深度、开口尺寸及槽底形貌，沉积结果记录区域位置、外观和实际厚度。检测设备、截面制备以及是否允许破坏性检测应提前确认，不能默认包含所有表征手段。
粗糙度约300 nm只是参考描述，需要明确测量表面、评价参数和取样方式。厚度均匀性、界面结合及热学性能目前未形成验收要求，应单独确认任务和方法。任何实际检测数据应与模型版本、工艺批次和样件编号对应，避免以示意图替代实测结论。
11 加工启动前的资料清单
- 完整二维图：统一硅基厚度1.2 mm与1.5 mm的信息差异，明确尺寸基准与各模型结构。
- 关键验收项：区分必须满足的公差、希望达到的目标及仅作参考的参数。
- 金刚石结构：确认简单局部沉积范围，并明确删除或另行评估d中部留孔要求。
- 检测方式：确定测量位置、评价参数、样件数量及需另列的检测工作。
- 交付内容：统一模型版本、夹具配置、基础表征和结果记录清单。
12 方案价值与后续实施
本方案将硅基深刻蚀与局部多晶金刚石沉积分成可核查的工艺任务，同时明确目标尺寸、当前能力及不包含内容，便于双方在投入加工前统一预期。核心实施路线已经提出，但精密公差和局部沉积质量仍需结合具体图纸与试样结果确认。
二维图、强制验收指标和最终结构确定后，再完成加工条件复核。超出当前范围的要求应重新评估，不把尚未验证的目标写为固定交付能力。
资料来源：《硅基微纳结构及局部多晶金刚石生长初步技术方案》，KUCH库赫聚能，2026年9月。配图为原方案流程、位置与范围示意，非加工结果照片。