System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 角度可调的湿法刻蚀槽加工方法、硅反射镜及其制备方法技术_技高网

角度可调的湿法刻蚀槽加工方法、硅反射镜及其制备方法技术

技术编号:44243566 阅读:2 留言:0更新日期:2025-02-11 13:42
本发明专利技术公开了一种角度可调的湿法刻蚀槽加工方法、硅反射镜及其制备方法。该加工方法包括:提供斜切晶圆,切割面的法向与单晶晶锭的轴向为预设夹角;在其中一切割面上刻蚀形成V型槽,V型槽的一个刻蚀面与切割面形成的目标夹角至少由固有刻蚀角度和预设夹角所决定。本发明专利技术通过对衬底进行斜切,利用斜切形成的预设夹角来调整切割面与刻蚀面形成的目标夹角,能够自由调整目标夹角的大小,克服一些刻蚀效果较优的晶面的固有刻蚀角度难以满足应用需求的弊端,进一步进行硅反射镜的制备,能够利用111晶面形成反射面和基础面为45°夹角的反射镜,避免了其他晶面刻蚀粗糙以及加工复杂的问题,还避免了利用台阶来调整反射角的支撑性问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微纳加工术领域,尤其涉及一种角度可调的湿法刻蚀槽加工方法、硅反射镜及其制备方法


技术介绍

1、目前,湿法腐蚀法制备硅基反射镜通常采(100)晶面的硅片,腐蚀斜面(111)面和晶面(100),腐蚀产生的两个腐蚀面的夹角为54.74°,(111)面作为反射面,(111)面的性质稳定且光滑,可直接做为光学反射镜面使用。

2、45°反射镜在光学系统中广泛应用,起到光路90度转换,以及入射光和反射光形成90度夹角的作用。在硅光子集成芯片中,45°反射镜可以将波导中的光垂直反射出芯片,比其他角度,例如上述湿法腐蚀所制备的54.74°的硅反射镜光路调整更简单,因为集成度和成本需求,所以硅腐蚀45°反射镜具有很高的应用价值。

3、但是(100)的硅片很难制造得到能够直接作为反射面使用的45°的镜面,其主要原因是湿法腐蚀后的(100)面和(110)面(其夹角为45°)的表面的微观结构不平整,均略有小坑(比较粗糙),不可直接作为光学镜面的反射面。

4、一种方案是对基础面进行角度调整,例如中国专利技术专利cn112764144a提供了一种45°硅反射镜的设计制造结构以及制造方法,利用夹角为54.74°(111)面与设计在硅反射镜背面的台阶结构调整该反射镜的角度,使之形成45°角,但成型后上下面存在不平行的现象,且底部无法稳定固定,缺乏支撑性,难以应用;

5、另一些技术方案采用110晶面刻蚀的方式,例如中国专利技术专利cn112782794a提供了一种一种45°角反射镜面光滑度的制造结构以及制造方法,将(110)面形成的粗糙的45°反射面上覆设熔融材料并加热融化而形成光滑平面并镀覆金属反射层,从而克服了上述(110)面粗糙度过大的问题,该技术存在结构复杂,成本高昂,且不能满足纯硅衬底的需求,存在局限性,不利于硅基45°反射镜的广泛应用;

6、还有一些技术方案采用湿法结合冷加工的方法得到一个经过抛光的110晶面,构成45°的镜面,其劣势在于操作繁琐,良品率低,成本高,同样不利于硅基45°反射镜的广泛应用。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种角度可调的湿法刻蚀槽加工方法、硅反射镜及其制备方法。

2、为实现前述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案包括:

3、第一方面,本专利技术提供一种角度可调的湿法刻蚀槽的加工方法,其包括:

4、提供斜切晶圆,所述斜切晶圆由单晶晶锭切割形成,切割面的法向与单晶晶锭的轴向为预设夹角;

5、利用湿法刻蚀,在其中一所述切割面上刻蚀形成v型槽,所述v型槽的其中一个刻蚀面与所述切割面形成的目标夹角至少由固有刻蚀角度和所述预设夹角所决定。

6、第二方面,本专利技术还提供一种硅反射镜的制备方法,其包括:

7、提供斜切硅片,所述斜切硅片由轴向为100晶向的单晶硅锭切割形成,切割面的法向与100晶向呈预设夹角;

8、利用湿法刻蚀,在其中一所述切割面上沿111晶向刻蚀形成v型槽,所述v型槽的其中一个刻蚀面与所述切割面形成的目标夹角由111晶向刻蚀夹角和所述预设夹角所决定;

9、利用满足所述目标夹角的需求的v型槽分切制作硅反射镜,且所述v型槽相背的另一个切割面作为所述硅反射镜的基础面。

10、第三方面,本专利技术还提供一种硅反射镜,其包括形成在硅基体上的反射面和基础面,所述反射面为在硅基体的一个切割面上形成的111晶向刻蚀面,所述基础面为硅基体的另一个切割面;

11、所述反射面与基础面的法向形成目标夹角,所述基础面与所述硅基体的100晶向形成预设夹角,所述目标夹角与预设夹角的加和为硅111晶面的固有刻蚀角度。

12、基于上述技术方案,与现有技术相比,本专利技术的有益效果至少包括:

13、本专利技术所提供的技术方案通过对衬底进行斜切,利用斜切形成的预设夹角来调整切割面与刻蚀面形成的目标夹角,能够自由调整目标夹角的大小,克服一些刻蚀效果较优的晶面的固有刻蚀角度难以满足应用需求的弊端,进一步利用这个方法进行硅反射镜的制备,能够利用111晶面形成反射面和基础面为45°夹角的反射镜,避免了其他晶面刻蚀粗糙以及加工复杂的问题,还避免了利用台阶来调整反射角的支撑性问题。

14、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本专利技术的较佳实施例并配合详细附图说明如后。

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【技术保护点】

1.一种角度可调的湿法刻蚀槽的加工方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的加工方法,其特征在于,所述湿法刻蚀具有优势刻蚀晶向,所述优势刻蚀晶向与所述刻蚀面垂直;

3.根据权利要求2所述的加工方法,其特征在于,所述湿法刻蚀具体包括:

4.根据权利要求3所述的加工方法,其特征在于,所述湿法刻蚀还包括:

5.根据权利要求4所述的加工方法,其特征在于,将第一侧和第二侧的刻蚀状态差异最小或无差异的一个所述晶向对准标记对应的径向方向,或相邻且刻蚀状态差异相反的两个晶向对准标记之间的径向方向作为所述优势刻蚀晶向的指示方向。

6.根据权利要求5所述的加工方法,其特征在于,所述晶向对准标记为矩形,包括不相接的第一侧边和第二侧边,所述矩形的中线沿所述刻蚀面的径向方向延伸,所述刻蚀状态的对比方法具体包括:

7.根据权利要求6所述的加工方法,其特征在于,当不存在两侧刻蚀状态无差异的所述晶向对准标记时,所述指示方向的寻找方法具体表示为:

8.根据权利要求4所述的加工方法,其特征在于,所述晶向对准标记旁还设置有套刻标记,所述套刻标记包括沿周向延伸的第一刻度线和沿径向延伸的第二刻度线,用于指示所述目标图形的制作。

9.一种硅反射镜的制备方法,其特征在于,包括:

10.一种硅反射镜,其特征在于,包括形成在硅基体上的反射面和基础面,所述反射面为在硅基体的一个切割面上形成的111晶向刻蚀面,所述基础面为硅基体的另一个切割面;

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【技术特征摘要】

1.一种角度可调的湿法刻蚀槽的加工方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的加工方法,其特征在于,所述湿法刻蚀具有优势刻蚀晶向,所述优势刻蚀晶向与所述刻蚀面垂直;

3.根据权利要求2所述的加工方法,其特征在于,所述湿法刻蚀具体包括:

4.根据权利要求3所述的加工方法,其特征在于,所述湿法刻蚀还包括:

5.根据权利要求4所述的加工方法,其特征在于,将第一侧和第二侧的刻蚀状态差异最小或无差异的一个所述晶向对准标记对应的径向方向,或相邻且刻蚀状态差异相反的两个晶向对准标记之间的径向方向作为所述优势刻蚀晶向的指示方向。

6.根据权利要求5所述的加工方法,其特征在于,所述晶向对准标记为矩形,包括不相...

【专利技术属性】
技术研发人员:费孝斌
申请(专利权)人:苏州苏纳光电有限公司
类型:发明
国别省市:

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