[发明专利]微反射镜的制造方法

说明书

本发明提供一种微反射镜的制造方法，制造方法包括步骤：提供一(100)晶面的硅衬底；在硅衬底的顶面和底面分别生长一介质层；对硅衬底顶面的介质层进行刻蚀，以在硅衬底的顶面形成第一掩模图案，第一掩模图案包括多个第一掩模，每个第一掩模与硅衬底的[110]晶向的夹角为45°；对形成有第一掩膜图案的硅衬底进行湿法腐蚀，以在硅衬底的表面形成多个45°的V型槽或梯形槽；利用等离子体刻蚀技术对形成有多个45°的V型槽或梯形槽的硅衬底进行干法刻蚀，以获得微反射镜样材；对微反射镜样材进行划片切割，以获得多个45°的微反射镜。本发明提供的微反射镜的制造方法，能够提高了反射效率、简化工艺以及降低成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种微反射镜的制造方法。

背景技术

在硅基体微加工中，许多器件需要通过硅刻蚀来实现MEMS结构。目前，硅各向异性刻蚀包括干法刻蚀和湿法刻蚀，干法刻蚀通常广泛用于深宽比较大的器件制作中，但是对于某些需要释放或悬空的结构，干法刻蚀仅能从一面刻蚀，而且价格比较昂贵，会对器件造成一定的损伤。相比之下，低成本且操作简单的硅各向异性湿法腐蚀更适合。硅各向异性湿法腐蚀可以在改变腐蚀液的情况下，得到各种形状的MEMS结构，另外还有精确的结构释放。硅的各向异性湿法腐蚀可以仅在某一参数发生很小变动的情况下得到完全不同的结果。硅的各向异性湿法腐蚀是硅片微机械加工的重要技术之一，它被广泛地应用于在硅衬底上加工各种各样的微结构，如膜结构、凹槽结构、悬臂梁等，近年来也被用于很多光学结构的制造。

随着光学系统向小结构体积方向发展，光学系统中的器件微型化成为光学器件的一个重要研究课题。在半导体激光器的封装结构中，通常用到微反射镜结构，它的作用是改变半导体激光器的光路从而缩小封装尺寸。

在硅的各向异性湿法腐蚀技术中，较常用的制作硅基微反射镜的方法是利用硅在KOH或四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液中(100)晶面和(111)晶面的腐蚀速率差异得到54.7°的角度，也有通过带一定偏角的硅片使(100)晶面和(111)晶面呈一定角度，但是以上两种方法制作的得到的硅基微反射镜不能形成光纤的90°反射，反射效率较低，不用于半导体激光器的封装。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种微反射镜的制造方法，能够实现光路90°反射、提高反射效率、简化工艺以及降低成本。

本发明提出的具体技术方案为：提供一种微反射镜的制造方法，所述制造方法包括步骤：

提供一(100)晶面的硅衬底；

在所述硅衬底的顶面和底面分别生长一介质层；

对所述硅衬底顶面的介质层进行刻蚀，以在所述硅衬底的顶面形成第一掩模图案，所述第一掩模图案包括多个第一掩模，每个所述第一掩模与所述硅衬底的[110]晶向的夹角为45°；

对形成有所述第一掩模图案的硅衬底进行湿法腐蚀，以在所述硅衬底的表面形成多个45°的V型槽或梯形槽；

利用等离子体刻蚀技术对形成有所述多个45°的V型槽或梯形槽的硅衬底进行干法刻蚀，以获得微反射镜样材；

对所述微反射镜样材进行划片切割，以获得多个45°的微反射镜。

进一步地，所述多个第一掩模沿直线等间隔设置，相邻两个所述第一掩模之间的间隔为200～500微米；和/或所述第一掩模为长方体，所述第一掩模的宽度为50～200微米。

进一步地，利用等离子体刻蚀技术对形成有所述多个45°的V型槽或梯形槽的硅衬底进行干法刻蚀之后，所述制造方法还包括：

在干法刻蚀后的硅衬底的表面沉积一反射膜，以获得所述微反射镜样材。

进一步地，在所述硅衬底的顶面和底面分别生长一介质层步骤之前，所述方法还包括步骤：