[發明專利]一種具有會聚與選偏功能的硅基V型槽制備方法

在審

• 申請號: 201711281521.9
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107817554A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 劉鵬程;李明;閆海濤;張豪杰;黃寧博;王永貞
• 申請（專利權）人: 濮陽光電產業技術研究院
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/124;G02B6/136
• 代理公司: 濮陽華凱知識產權代理事務所(普通合伙)41136
• 代理人: 王傳明

1.一種具有會聚與選偏功能的硅基V型槽制備方法，包括帶有45°微反射鏡的硅基V型槽的制作步驟，其特征在于，還包括在制備好的硅基V型槽的45°反射鏡面上進行ICP刻蝕制備光柵的過程，該過程包括如下步驟：

一、將制備好的帶有45°微反射鏡的硅基V型槽依次進行去離子水沖洗、氮氣吹干、移入熱氧化爐進行濕氧氧化，待氧化完成后進行快速熱退火；

二、對經過上述步驟處理過的硅基V型槽進行光刻、顯影；

三、對上步驟處理過的硅基V型槽進行氮氣吹干，然后使用稀釋的HF對SiO₂進行腐蝕，用以充當第四步硅的掩膜；

四、使用ICP完成干刻蝕，使用等離子蝕刻機，對硅進行刻蝕，去除殘留的SiO₂。

2.根據權利要求1所述具有會聚與選偏功能的硅基V型槽制備方法，其特征在于，帶有45°微反射鏡的硅基V型槽的制作步驟包括如下過程：首先選取硅片，對選取的硅片進行丙酮、乙醇-超聲波清潔，去離子水沖洗，氮氣吹干；然后將處理的硅片移入熱氧化爐中進行濕氧氧化，氧化完成后移入熱退火爐中熱退火；再者是進行光刻、顯影處理；第四是使用氮氣吹干，后浸入HF水溶液中，制備SiO₂掩膜；最后將經過以上處理過的硅片浸入KOH水溶液，進行濕法硅刻蝕，制備帶有45°微反射鏡的硅基V型槽。

3.根據權利要求1所述具有會聚與選偏功能的硅基V型槽制備方法，其特征在于，所述步驟一中使用的熱氧化爐的溫度為1200℃，富水蒸氣條件下，時間為20min，快速熱退火在氮氣條件下進行，快速升溫至1200℃，退火時間至少80s。

4.根據權利要求1所述具有會聚與選偏功能的硅基V型槽制備方法，其特征在于，所述的步驟二中使用的光刻膠為ZEP520，使用的甩膠機轉速3000，通過甩膠機處理時間為30s；前烘105℃、10min，使用紫外曝光機曝光，曝光時間4s，顯影時間28s，顯影完成后，后烘120℃，堅膜20min。

5.根據權利要求1所述具有會聚與選偏功能的硅基V型槽制備方法，其特征在于，步驟三中使用的稀釋的HF水溶液的配比為HF：(NH₄)F：H₂O＝3:6:10。

6.根據權利要求1所述具有會聚與選偏功能的硅基V型槽制備方法，其特征在于，所述的步驟四中對硅進行刻蝕的過程中光柵周期為620nm、占空比0.5，光柵刻槽深度為180nm；硅刻蝕反應氣體選擇為SF₆，流量為50mL/min；等離子體刻蝕的腔室壓強7mTorr，等離子體刻蝕機的源功率為1000W，射頻源的射頻功率為300W；硅刻蝕反應氣體SF₆時間為7.4s；刻蝕后為對刻蝕形成的開口壁進行保護，預沉積和沉積反應氣體C₄F₈時間共3s。

7.根據權利要求2所述具有會聚與選偏功能的硅基V型槽制備方法，其特征在于，所述的KOH水溶液的比例為KOH：IPA：H₂O＝2:1:10。