[发明专利]用于校准光学轮廓仪粗糙度的线距样板及制备方法

说明书

本发明提供了一种用于校准光学轮廓仪粗糙度的线距样板及制备方法，属于标准件技术领域，包括基板，基板上并列设有多条线条，线距周期为线条宽度的两倍，线条的深度与样板的标称粗糙度对应，基板为硅片。本发明提供的用于校准光学轮廓仪粗糙度的线距样板，以不透明硅片为衬底，提高反射率，在硅片上采用反应离子刻蚀工艺制备多线条样板，这种利用刻蚀工艺制备的多线条样板，能够准确控制样板上的线条的深度和线条的宽度，提高标准样件的精度，进而提高光学轮廓仪校准的准确性。

技术领域

本发明属于标准件技术领域，更具体地说，是涉及一种用于校准光学轮廓仪粗糙度的线距样板及制备方法。

背景技术

表面粗糙度是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，是一种微观几何形状误差，也称为微观不平度。表面粗糙度测量仪用于测量机加工零件的表面粗糙度，具有操作简便、功能全面、测量快捷、便于携带等特点，广泛应用于机械加工、光学加工、电子加工等行业中。调研结果显示：我国拥有各种粗糙度测量仪器几千台，这类仪器的普及率很高。为了保证仪器测量结果的准确，使用具有标准测量值的多刻线线条样板对粗糙度测量仪进行校准。现有多刻线线条样板是在石英玻璃上加工一组具有固定宽度的周期线条，定值后可以实现接触式粗糙度测量仪的校准。

随着科技的发展，光学轮廓仪的数量在各领域越来越多，光学轮廓仪也具有表面粗糙度测量功能。光学轮廓仪测量原理为白光干涉方法，要求被测样品为高反射率材料，现有的石英多刻线样板为透明材料，反射率低，无法用于光学轮廓仪的校准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于校准光学轮廓仪粗糙度的线距样板，以解决现有技术中存在的无法用于光学轮廓仪校准的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种用于校准光学轮廓仪粗糙度的线距样板，包括基板，所述基板上并列设有多条线条，线距周期为线条宽度的两倍，所述线条深度与所述样板的标称粗糙度对应；所述基板为硅片。

进一步地，所述样板的标称粗糙度Ra值为0.1μm、0.2μm、0.4μm、0.8μm、1.6μm、3.2μm，对应的所述线条的深度h分别为0.2μm、0.4μm、0.8μm、1.6μm、3.2μm、6.4μm。

本发明另一目的在于提供一种用于校准光学轮廓仪粗糙度的线距样板的制备方法，包括如下步骤：

材料准备，采用双面抛光的硅片做衬底，清洗、甩干；

在硅片表面涂光刻胶，然后烘烤；

紫外光曝光，其中掩膜版为负版，图形区为透光区；

在NaOH溶液中显影，去除透光区的光刻胶，然后烘烤；

刻蚀，使用反应离子刻蚀机，对没有光刻胶掩蔽的凹槽区域的硅片进行刻蚀；

去除光刻胶；

在硅片表面溅射金属保护层。

进一步地，所述硅片晶相为100。

进一步地，先后使用电子清洗剂1号液、2号液和去离子水超声清洗10min-20min，甩干10min-20min。

进一步地，所述在硅片表面涂3μm-4μm光刻胶。

进一步地，所述在硅片表面涂光刻胶后，在100℃-120℃温度下烘烤10min-15min。

进一步地，所述显影后，在100℃-120℃温度下烘烤10min-15min。

进一步地，所述刻蚀过程中，刻蚀气体为SF₆或C₄F₈，刻蚀速率为100nm/min-150nm/min。