[發(fā)明專利]一種大尺寸光學(xué)陀螺楔形腔及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011625676.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN112758886B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫昊騁;王晨晟;耿安兵;胡文良;操瓊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中光電技術(shù)研究所（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所）
• 主分類號(hào): H01L21/3065
• 分類號(hào): H01L21/3065;B81C1/00;B81B1/00;G01C19/72
• 代理公司: 武漢藍(lán)寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 劉璐

1.一種大尺寸光學(xué)陀螺楔形腔的制備方法，其特征在于，

具體包括以下步驟：

S1、徹底清洗Si晶元并置于瓷舟中，放入到初始溫度為400-800℃的立式單腔體垂直爐中，在通入氬氣或氮?dú)獾臈l件下升高立式單腔體垂直爐的溫度，當(dāng)爐溫達(dá)到800-1100℃時(shí)，通入氧氣或氧氣-氫氣混合氣，控制氧化時(shí)間，在Si晶元表面構(gòu)建厚度為5.7-6.2μm的SiO₂氧化層，隨后再次徹底清洗后在100-130℃下烘烤45-80min，并置于六甲基二硅中進(jìn)行蒸涂處理；

S2、選取AZ6130光刻膠為掩膜層，在轉(zhuǎn)數(shù)為2750-2900rpm的條件下，在所述SiO₂氧化層表面旋涂形成厚度為3.8-4.1μm的掩膜層；

S3、選取接觸式紫外曝光的方式，采用MA6型號(hào)光刻機(jī)對(duì)AZ6130光刻膠掩膜層紫外曝光9-10s，并在由甲基氫氧化銨和去離子水以體積比為1：3.5-5的比例混合制得的顯影液中顯影30-35s，顯影完成后在140-160℃下烘干9-12min；

S4、將49wt％的氫氟酸水溶液與40wt％的氟化銨水溶液按體積比為1：6的比例混合制得氟化氫緩沖溶液，隨后將完成步驟S3的Si晶元的圖形區(qū)整體浸沒(méi)在氟化氫緩沖溶液中BOE腐蝕9h，在掩膜層內(nèi)側(cè)形成SiO₂楔形腔，隨后清除附著在所述SiO₂楔形腔表面的掩膜層，并在980-1050℃下退火24h；

S5、采用莎姆克臺(tái)式XeF₂刻蝕系統(tǒng)對(duì)完成步驟S4的Si晶元進(jìn)行刻蝕，Si晶元與XeF₂反應(yīng)生成SiF₄，從而在所述SiO₂楔形腔內(nèi)側(cè)形成Si楔形腔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸光學(xué)陀螺楔形腔的制備方法，其特征在于，步驟S3中采用MA6型號(hào)光刻機(jī)對(duì)AZ6130光刻膠掩膜層紫外曝光10s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸光學(xué)陀螺楔形腔的制備方法，其特征在于，步驟S1中在Si晶元表面構(gòu)建厚度為6μm的SiO₂氧化層。

4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的大尺寸光學(xué)陀螺楔形腔。

5.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的制備方法或權(quán)利要求4所述的大尺寸光學(xué)陀螺楔形腔在制備光學(xué)陀螺中的應(yīng)用。