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申请/专利权人：电子科技大学
摘要：本发明公开一种二氧化硅腔光机械系统微半球谐振子加工方法，应用于微纳米加工技术领域，针对现有技术在生产半球谐振陀螺仪时，存在的刻蚀速率不可控、裸硅片刻蚀均匀性不高的问题；本发明选择了二氟化氙XeF2作为硅材料的干法各向同性刻蚀剂。XeF2在对硅的选择性刻蚀方面优于其他标准半导体材料，且避免了湿法刻蚀中常见的表面张力、气泡和粘连等问题，特别适合于加工微半球谐振子所需的硅模具。利用XeF2干法刻蚀系统的脉冲式刻蚀方式，结合4寸样品尺寸的兼容性及对SiSiO2热氧化超高的刻蚀选择比，实现了在硅材料上的高深宽比各向同性刻蚀。
主权项：1.一种二氧化硅腔光机械系统微半球谐振子加工方法，其特征在于，包括：S1、通过标准的RCA清洗流程对硅晶圆进行预处理；S2、在经步骤S1预处理后的硅晶圆表面，通过热氧化工艺生长二氧化硅薄层，作为后续加工的保护层；S3、在二氧化硅薄层表面旋涂光刻胶，并依次执行前烘、曝光、后烘及显影步骤；然后利用ICP-RIE刻蚀技术对暴露的二氧化硅薄层进行刻蚀，形成刻蚀窗口；S4、使用RIE刻蚀技术对刻蚀窗口下的硅基层进行垂直刻蚀；S5、在刻蚀窗口下经垂直刻蚀的硅基层上用XeF2刻蚀技术进行各项同性刻蚀，以形成微半球模具；S6、完成微半球模具刻蚀后，去除硅表面的二氧化硅薄层，并对所得微半球模具结构进行光刻胶旋涂步骤，以完成紫外套刻；随后使用RIE刻蚀技术垂直刻蚀形成所需的WGM谐振环；S7、再次应用热氧化工艺生长二氧化硅层，随后去除；同时，使用光刻胶对谐振子外围区域进行保护；S8、通过热氧化方法在已有的微半球模具结构上生长二氧化硅层，形成微半球谐振子，并预先进行晶圆切割；S9、采用XeF2干法刻蚀技术对二氧化硅微半球壳底层硅模具进行刻蚀，以释放微半球谐振子。
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