硅基微镜ICP工艺仿真与技术研究

admin · 发表于 2023-10-20 08:24:27

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雅宝题库解析：
空间谐振式MOEMS陀螺是由北京航空航天大学提出的一种新型的光学陀螺仪。该陀螺谐振腔由四面相互垂直的微镜组成，其对微镜的相互垂直度有极高的要求，以往采用的分立式调整方法结构复杂且不适合在惯性大的环境中应用，因此采用一体化加工更有意义。本课题作为一体化谐振腔加工的前期探索，对微镜的ICP刻蚀技术仿真和工艺进行了研究。论文分析了等离子体刻蚀的基本原理和不同等离子体源的特点，对比了现有的三种主流ICP刻蚀特点，介绍了采用的ICP-98A刻蚀机的特点。论文对等离子体刻蚀进行了仿真研究。通过对比仿真的常用模型，给出了各仿真模型的优缺点。在分析intellisuite软件模型和算法的基础上，优化了ICP刻蚀模型，利用intellisuite软件完成ICP刻蚀仿真。论文重点对ICP刻蚀工艺的进行了研究。通过实际加工研究确立了刻蚀掩膜的选择方法，确定了采用BP212-37作为掩膜，通过摸索影响光刻工艺的甩胶速度与时间，前烘温度、曝光时间等相关因素完成了BP212-37光刻工艺的优化控制。完成了光刻胶为掩膜的硅片ICP刻蚀特性的研究，包括刻蚀速率特性的研究以及刻蚀形貌的研究。通过刻蚀速率特性的研究确立了加工图形时ICP达到最大刻蚀选择比的合适条件范围，刻蚀图形特性研究确立了加工需要图形所需的工艺参数调整方向。最终通过优化的工艺加工出近30微米的硅基微镜。最后完成了硅基微镜的测试以及对表面平滑工艺进行了初步研究，并指出了未来的优化方向。论文对硅基微镜ICP刻蚀技术的研究，是空间谐振腔微加工技术的前期探索，为下一步MOEMS陀螺谐振腔的加工奠定技术基础。

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