[发明专利]一种狭缝装置及其制作方法

权利要求书

1、一种狭缝装置的制作方法，其特征在于所述的狭缝装置的制作过程分为三大步骤：

首先，用L-Edit版图设计软件设计掩模版，其中涉及到设计狭缝的数目和分布、狭缝宽度和长度、狭缝芯片的尺寸大小；其方法是假设硅片厚度为T，进行双面腐蚀后所需得到的狭缝尺寸为L×W，L为狭缝长度，W为狭缝宽度，先根据腐蚀倾角θ来计算氧化层开孔的尺寸为(L+T×ctg(θ))×(W+T×ctg(θ))，氧化层开孔尺寸就是掩模版上设计狭缝的尺寸；

第二步是，将掩模版上的图形通过光刻胶光刻、显影、坚膜过程转移到氧化层厚度为2μm，晶面为(100)的硅片正面上，并在硅片背面甩涂光刻胶保护氧化层，然后利用氧化硅腐蚀液腐蚀，正面氧化层就腐蚀出了狭缝成形前的图形；然后在硅片背面进行同样的步骤，且进行与正面已经腐蚀图形进行对准，同样腐蚀出狭缝成形前图形；最后利用质量百分含量为40％的KOH腐蚀液在50℃条件下进行各向异性腐蚀，腐蚀穿整个硅片就可形成预先设计好的狭缝；或者，将掩模版上的图形通过光刻胶光刻、显影、坚膜过程转移到氧化层厚度为2μm，晶面为(100)硅片的正面后，在硅片背面甩涂光刻胶进行背面对准、光刻、显影、坚膜过程，然后利用氧化硅腐蚀液进行氧化层图形化，正反两面氧化层就形成狭缝成型前图形；最后，同样利用KOH腐蚀液腐蚀穿硅片就可得到狭缝；

最后，根据狭缝芯片辅助装置的设计尺寸利用聚合物材料聚甲基丙烯酸甲酯板铣削、切割加工制成含有一定深度的凹槽，再将板的中心掏空形成中空结构，狭缝芯片放入中空结构，使光路直接照射在狭缝芯片上，并在板的四角打孔以便用螺钉对狭缝芯片进行夹持固定。

2、按权利要求1所述的狭缝装置的制作方法，其特征在于第二步中的第一种方法制作步骤是：

①基底处理：以硅片作为衬底，按半导体制作标准工艺清洗后前烘；

②放入氧化炉进行表面氧化，氧化层厚度约为2μm；

③氧化后在硅片正面甩涂正性光刻胶，110℃热板烘箱烘1分钟，利用制好的掩模版I进行曝光；

④显影并在120℃热板上坚膜1分钟后，硅片背面涂胶保护氧化层，120℃烘箱再坚膜25分钟，用氧化硅腐蚀液去除暴露出的氧化硅；

⑤背面硅片甩涂光刻胶，110℃热板烘箱烘1分钟，利用制好的掩模版II进行背面对准并曝光；

⑥显影并在120℃热板上坚膜1分钟后，硅片正面涂光刻胶保护氧化层，120℃烘箱再坚膜25分钟，用氧化硅腐蚀液去除暴露出的氧化硅；

⑦将氧化层开孔后的硅片放入质量百分含量为40％的50℃的KOH腐蚀液中进行自停止腐蚀，直到硅片被腐蚀穿。

3、按权利要求1所述的狭缝装置的制作方法，其特征在于第二步中的第二种方法制作步骤是：

①基底处理：以硅片作为衬底，按半导体制作标准工艺清洗后前烘；

②放入氧化炉进行表面氧化，氧化层厚度为2μm；

③氧化后在硅片正面甩涂正性光刻胶，110℃热板烘箱烘1分钟，利用制好的掩模版I进行曝光；

④显影并在120℃热板上坚膜1分钟后，硅片背面涂光刻胶保护氧化层，利用制好的掩模版II进行背面对准、曝光、显影，并在120℃烘箱坚膜25分钟，

⑤用氧化硅腐蚀液去除暴露出的氧化硅；

⑥将氧化层开孔后的硅片放入质量百分含量为40％的50℃的KOH腐蚀液中进行自停止腐蚀，直到硅片被腐蚀穿。

4、按权利要求1、2或3所述的狭缝装置的制作方法，其特征在于所述的氧化硅腐蚀液为氢氟酸：氟化铵：水＝3ml：6g：9ml。

5、按权利要求1所述的狭缝装置的制作方法，其特征在于所述的L-Edit版图设计软件为L-Edit Win329.00。