感应合等离子干蚀刻深沟,极其垂直的光滑侧壁,用于微光学陀螺仪
Yuyu Zhang1, Yu Wu1, Quanquan Sun2
1State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology, School of Mechanical Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China.
Micromachines
|July 8, 2023
概括
研究人员探索了蚀刻技术,为微光陀螺仪 (MOG) 创建精确的沟. 一个冷过程实现了超长的螺旋沟与光滑的,垂直的侧壁,使微型陀螺仪的制造.
科学领域:
- 微光学和光学技术的发展.
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 半导体制造业 半导体制造业
背景情况:
- 微光陀螺仪 (MOG) 通过将光纤陀螺仪 (FOG) 组件集成到上来提供小型化和成本降低.
- 传统的FOG使用超长的干扰环,而MOG则需要高精度的波导沟.
研究的目的:
- 研究和比较不同的深蚀刻工艺,用于制造MOG波导沟.
- 优化蚀刻参数和掩护材料,以在沟中实现垂直和光滑的侧墙.
主要方法:
- 对Bosch工艺,伪Bosch工艺和用于深沟制造的冷蚀刻的评估.
- 探索各种工艺参数和掩盖层材料 (例如,Al,SiO2).
- 分析面罩层的影响,如电荷诱导的削减,沟侧墙质量.
主要成果:
- 确定了 (Al) 面膜层可能会由于充电效应而导致削减.
- 证明二氧化 (SiO2) 是一个更合适的面具材料,可以抑制切割.
- 实现了超长的螺旋沟,深度为18.1μm,垂直度为89.23°,侧墙粗度低于3nm,使用在-100°C的低温蚀刻.
结论:
- 低温蚀刻是一种高效的方法,用于制造MOG所需的精确沟.
- 面具层的材料选择显著影响了蚀刻沟的质量,SiO2的性能优于Al.
- 优化的冷工艺使得高面比,光滑墙壁沟的生产,这对于先进的微光陀螺仪开发至关重要.
