硅基周期槽可以作为一种重要的光学元件,用于制备光子晶体、光学滤波器、波导光栅等。由于其周期性结构可以对光的传播和散射进行调控,因此可以实现对光的波长、偏振、强度等参数的控制,在光通信、光显示、光传感等领域具有重要的应用前景。
紫外光刻-湿法刻蚀硅中阶梯光栅的研制[1]
(a)硅中阶光栅示意图;(b)42 lp/mm 硅中阶梯光栅的 SEM 照片;(c)镀膜后的光栅实物图;(d)光栅色散图
硅基波导光栅耦合器[2]
(a)波导光栅耦合器结构示意图;(b)不同周期和槽宽度时光栅耦合器的耦合效率;(c)波导光栅耦合器SEM图
硅腐蚀技术是硅微机械加工中最基础、最关键的技术。利用各向异性湿法腐蚀,可以控制硅在不同晶向上的腐蚀速率,从而制作出具有特定形状和结构的微纳器件,如V型槽、悬臂梁等。但其影响因素极为复杂,腐蚀速率强烈依赖于晶向、腐蚀液种类及配比以及反应温度等。在实际操作中,难以精确控制线宽以符合设计要求,且因腐蚀过程复杂且不确定导致精度、角度和粗糙度控制困难。
硅各向异性腐蚀示意图
西安励德利用硅基半导体芯片加工工艺(光刻、湿法刻蚀、氧化等),在4/6英寸晶圆上加工出不同尺寸的高精度硅基周期V型槽。产品稳定、精度和一致性高,接受不同需求定制并提供专业加工解决方案,为MEMS元器件的加工制造提供有力支持。
不同尺寸硅基周期V型槽SEM图
[1] 杨子江,潘俏,朱嘉诚,等.紫外光刻-湿法刻蚀硅中阶梯光栅的研制[J].光学学报,2023,43(13):9-18.
[2] 谭志荣,帅浩,杜长安,等.硅基波导光栅耦合器与波导传输损耗的研究[J].光电子·激光,2017,28(07):700-704.
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西安励德微系统科技有限公司是国内领先的提供MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)一体化解决方案的高新技术企业。公司新建千平6寸MEMS产线一条,涵盖深硅刻蚀、双面光刻、薄膜、清洗、大压力晶圆键合和隐形划片等全产业链工艺设备和对应的测试能力,研发中试线能够完成从器件设计、工艺开发、工艺验证到批量生产等全产品孵化流程,为国内众多半导体龙头企业、多家顶尖微机电研究院所、多所“双一流”高等院校及科研团队提供了切实可行的定制化MEMS加工解决方案。