[發明專利]一種快速確定石英任意切向濕法刻蝕結構形貌的方法

有效

• 申請號: 201711116397.0
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107915202B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 幸研;張晉;張云澤;張輝
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;G06F30/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種快速確定石英任意切向晶面濕法刻蝕結構形貌的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

1).以石英0001晶向作為石英半球的北極點，2-1-10晶向作為石英半球赤道上的x軸，在所需的刻蝕環境中對石英半球進行刻蝕，刻蝕后每隔2°獲取石英半球速率并將其存放在一個二維矩陣中；利用0001晶向的三對稱性，可獲得三組半球速率矩陣，對此三組速率矩陣進行滑動平均處理，設置滑動濾波窗口為5-8；利用2-1-10的旋轉對稱性，通過半球速率獲得全球速率矩陣；

2).對于石英特定切向晶面在掩膜作用下濕法刻蝕中出現的結構面的確定，首先按照此切向相對于0001晶向的空間夾角對全球速率矩陣進行旋轉變換，并對變換后的速率矩陣進行插值，獲得基于此切向作為北極點的新的全球速率矩陣；其次按照掩膜橫截面相對于晶面參考面的夾角，在新的全球速率矩陣中取出相同位置的一組經線速率；由于石英大部分晶面刻蝕速率慢，除了0001晶面只需要選取經線速率中北極點左右各90°范圍內速率，其余晶面需要選取270°范圍的速率，如若北極點相對于0001晶向左偏，則需選取北極點左側90°范圍內數據，右側180°范圍內數據；反之，則需選取北極點右側90°范圍內數據，左側180°范圍內數據；對選出的速率進行二階差分并舍去二階差分后的負向極大值，保留正向極大值，繪制北極點和正向極大值位置的速率矢量圖以及各個矢量對應的平行于掩膜邊界的垂面，這些垂面所圍成的輪廓即是石英微結構的刻蝕形貌；

所述通過半球速率獲得全球速率矩陣，必須要固定石英半球的x軸以及z軸，即要保證0001晶向位于石英半球北極點作為z軸以及2-1-10晶向位于石英半球的赤道上作為x軸；利用0001的三對稱特性可以獲得石英半球上任意晶面刻蝕的三處速率，對三處速率平均化處理以便精確數據，利用2-1-10晶向的旋轉對稱性可通過半球速率獲取全球速率。

2.根據權利要求1所述的一種快速確定石英任意切向晶面濕法刻蝕結構形貌的方法，其特征在于所述石英特定切向晶面在掩膜作用下濕法刻蝕中出現的結構面，除了會出現在速率極小值處，在曲率變化的位置也會出現特征面，由于石英刻蝕速率慢，這些位置都可以通過二階差分來體現，對速率進行二階差分后，去除二階差分的負向極大值點，保留正向極大值。

3.根據權利要求1所述的一種快速確定石英任意切向晶面濕法刻蝕結構形貌的方法，其特征在于所述的新的全球速率矩陣，能計算歸納得到該旋轉角度所在的晶面下任意方向掩膜刻蝕可能出現的所有結構面。