[发明专利]微机电可调氮化物谐振光栅及其双面加工方法

权利要求书

1.一种微机电可调氮化物谐振光栅，其特征在于，在高阻硅衬底氮化物晶片的氮化物层上，设置有第一极性区域（1）、第二极性区域（2）、隔离所述第一极性区域（1）和第二极性区域（2）的隔离槽（3），所述第一极性区域（1）上设置有固定梳齿（11），所述第二极性区域（2）上设置有依次连接的谐振光栅结构（21）、弹簧结构（22）和可移动梳齿（23），所述可移动梳齿（23）与固定梳齿（11）相对错开设置。

2.根据权利要求1所述的微机电可调氮化物谐振光栅，其特征在于，在所述高阻硅衬底氮化物晶片上，采用悬空氮化物薄膜背后减薄技术，实现氮化物层厚度可调的微机电可调氮化物谐振光栅器件。

3.根据权利要求1或2所述的微机电可调氮化物谐振光栅，其特征在于，所述固定梳齿（11）、谐振光栅结构（21）、弹簧结构（22）和可移动梳齿（23）均为纳米结构。

4.一种制备权利要求1或2所述微机电可调氮化物谐振光栅的双面加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）在高阻硅衬底氮化物晶片上进行背后抛光减薄；

2）在高阻硅衬底氮化物晶片上形成掩膜层，然后在所述掩膜层上定义微型纳米静电驱动器和氮化物谐振光栅的器件结构，之后将所述微型纳米静电驱动器和氮化物谐振光栅的器件结构从掩膜层转移至高阻硅衬底氮化物晶片的氮化物层上；

3）去除残余的掩膜层；

4）在氮化物层上旋涂光刻胶，形成光刻胶层；

5）采用光刻技术，在所述光刻胶层上定义隔离槽（3）；

6）采用三五族刻蚀技术，在氮化物层上将所述隔离槽（3）刻蚀至高阻硅衬底；

7）去除氮化物层上剩余的光刻胶层；

8）在氮化物层上旋涂一层保护胶用来保护器件结构，同时在高阻硅衬底层上旋涂一层光刻胶，形成光刻胶层；

9）使用背后对准工艺，定位氮化物层上的器件，具体方法为：采用光刻的方法，在高阻硅衬底层旋涂的光刻胶层上打开与器件位置相对应的窗口；

10）采用深硅刻蚀的方法，通过所述步骤9）形成的光刻胶层窗口，刻蚀高阻硅衬底层，直至氮化物层；

11）采用ICP三五族刻蚀技术刻蚀，通过所述步骤（10）已打开的窗口，继续刻蚀氮化物层，直至实现可移动梳齿（23）与固定梳齿（11）分离，以及谐振光栅结构（21）的分离；

12）去除氮化物层上的保护胶层和高阻硅衬底上剩余的光刻胶层，实现微机电可调谐振光栅。

5.根据权利要求4所述的制备微机电可调氮化物谐振光栅的双面加工方法，其特征在于，所述步骤2）和步骤3）中的掩膜层均为电子束胶层，步骤2）中采用离子束轰击法或三五族刻蚀技术，将定义的器件结构从电子束胶层转移到氮化物层上。

6.根据权利要求4所述的制备微机电可调氮化物谐振光栅的双面加工方法，其特征在于，所述步骤2）和步骤3）中的掩膜层包括在高阻硅衬底氮化物晶片上形成的氧化铪掩膜层或二氧化硅掩膜层，以及在所述氧化铪掩膜层或二氧化硅掩膜层上形成的电子束胶层，步骤2）中，先在电子束胶层上定义微型纳米静电驱动器和氮化物谐振光栅的器件结构，之后采用离子束轰击法或反应离子刻蚀的方法，将所述微型纳米静电驱动器和氮化物谐振光栅的器件结构从电子束胶层转移至氧化铪掩膜层或二氧化硅掩膜层，然后采用离子束轰击法或ICP三五族刻蚀技术，将定义的器件结构从氧化铪掩膜层或二氧化硅掩膜层转移到氮化物层上。