一种关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺的制作方法

本发明涉及mems器件的，尤其涉及一种关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺。

背景技术：

1、石英晶体是mems中的一种重要材料，其具有优良的机械弹性，温度特性，高品质因数，化学稳定性，因此被用于各行各业。石英晶体通常通过化学湿法腐蚀工艺进行加工，但是石英晶体具有复杂的晶向，很难加工出理想的矩形截面，且刻蚀截面的形貌会随着晶向、方向角/开孔大小以及刻蚀深度发生变化，这也就是石英的各向异性。由于以石英晶片为基板的mems器件关键尺寸的持续缩小，石英晶片在进行器件刻蚀时，其刻蚀后的器件形貌要求较高，因此需要对不同线宽刻蚀形貌演变有充分的了解。

2、本发明拟在通过mems工艺将石英刻蚀槽形貌演变的流程进行观测，目前没有一种很好的，通用的方法能够简便且准确清晰地观察到刻蚀截面，因此本发明提供了一种简单便捷且可以清晰观察截面的一种方法。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明目的是提供一种关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺，其通过环氧树脂将刻蚀后石英样品制作成样品，之后进行研磨抛光，使得石英样品的刻蚀形貌被清晰显露出来，有利于更好地分析其在湿法腐蚀过程中的刻蚀特征。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺，包括以下步骤：

5、步骤一：在通过不同的腐蚀条件，获得一批需要测量刻蚀形貌的石英试样；

6、步骤二：针对石英试样放入模具中，倒入按一定配比混合而成的环氧树脂及固化剂，放入真空抽泡箱中进行抽泡，最后放置使其凝固，得到所需样品；

7、步骤三：针对原始试样进行表面四道打磨，分别得到一道、二道、三道、四道打磨后的试样；

8、步骤四：针对四道打磨后的试样进行抛光，得到抛光后的试样；

9、步骤五：针对抛光后的试样进行表面清洗，得到表面清洁且无污染的试样；

10、步骤六：针对所述表面清洁且无污染的试样放入显微镜下进行观察，测量，得到所需形貌图及数据。

11、作为本发明所述关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺的一种优选方案，其中：所述获取打磨前试样的具体步骤包括：

12、腐蚀后石英试样放入模具中，倒入按一定配比混合而成的环氧树脂及固化剂，放入真空抽泡箱中进行抽泡，最后放置使其凝固，得到所需样品。

13、作为本发明所述关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺的一种优选方案，其中：所述树脂及固化剂按照3-4：1的比例混合均匀后倒入放好样品的模具里，抽真空消泡待凝固后得到原始的试样。

14、作为本发明所述关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺的一种优选方案，其中：所述步骤三中的原始试样依次使用60#、400#、1500#、3000#砂纸，针对试样进行表面打磨，得到打磨后的试样的步骤是在研磨机上实现的，具体包括以下步骤：

15、使用60#砂纸，针对所述原始试样进行表面打磨，得到具有相同方向划痕，靠近观测截面的一道打磨后的试样；

16、使用400#砂纸，针对所述一道打磨后的试样进行二道打磨，从而得到方向与一道划痕垂直，且划痕较浅的二道打磨后的试样；

17、使用1500#砂纸，针对所述二道打磨后的试样进行三道打磨，从而得到方向与二道划痕垂直，且划痕更浅的二道打磨后的试样；

18、使用3000#砂纸，针对所述三道打磨后的试样进行四道打磨，从而得到方向与三道划痕垂直，切划痕最浅的三道打磨后的试样。

19、作为本发明所述关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺的一种优选方案，其中：每道打磨持续时间均不少于2min，每道打磨工序产生划痕和上一道保持垂直。

20、作为本发明所述关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺的一种优选方案，其中：所述打磨后的试样进行抛光，得到抛光后的试样具体包括以下步骤：

21、使用1.0μm的金刚石抛光液作为抛光介质，针对所述打磨后的试样进行机械抛光，抛光持续时间均不少于5min，最后得到抛光后的试样。

22、作为本发明所述关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺的一种优选方案，其中：所述步骤五中对抛光后的试样进行表面清洗，得到表面清洁且无污染的试样具体包括以下步骤：

23、针对抛光后的试样，用清水冲掉试样表面的残留抛光液，保持水流状态，将抛光后样品放置于抛光盘中心位置，清水抛光时间为30s，得到经过水抛的试样，再使用无尘布进行擦拭，并用吹风机吹干试样，得到所述表面清洁且无污染的试样。

24、本发明的有益效果：本发明通过环氧树脂将刻蚀后石英样品制作成样品，之后进行研磨抛光，使得石英样品的刻蚀形貌被清晰显露出来，有利于更好地分析其在湿法腐蚀过程中的刻蚀特征。

技术特征：

1.一种关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺，其特征在于：所述获取打磨前试样的具体步骤包括：

3.根据权利要求2所述的关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺，其特征在于：所述树脂及固化剂按照3-4：1的比例混合均匀后倒入放好样品的模具里，抽真空消泡待凝固后得到原始的试样。

4.根据权利要求1所述的关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺，其特征在于：所述步骤三中的原始试样依次使用60#、400#、1500#、3000#砂纸，针对试样进行表面打磨，得到打磨后的试样的步骤是在研磨机上实现的，具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺，其特征在于：每道打磨持续时间均不少于2min，每道打磨工序产生划痕和上一道保持垂直。

6.根据权利要求5所述的关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺，其特征在于：所述打磨后的试样进行抛光，得到抛光后的试样具体包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺，其特征在于：所述步骤五中对抛光后的试样进行表面清洗，得到表面清洁且无污染的试样具体包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种关于石英湿法刻蚀后刻蚀形貌观察的工艺，包括以下步骤：步骤一：在通过不同的腐蚀条件，获得一批需要测量刻蚀形貌的石英试样；步骤二：针对石英试样放入模具中，倒入按一定配比混合而成的环氧树脂及固化剂，放入真空抽泡箱中进行抽泡，最后放置使其凝固，得到所需样品；步骤三：针对原始试样进行表面四道打磨，分别得到一道、二道、三道、四道打磨后的试样；步骤四：针对四道打磨后的试样进行抛光，得到抛光后的试样；步骤五：针对抛光后的试样进行表面清洗。本发明通过环氧树脂将刻蚀后石英样品制作成样品，之后进行研磨抛光，使得石英样品的刻蚀形貌被清晰显露出来，有利于更好地分析其在湿法腐蚀过程中的刻蚀特征。

技术研发人员：计姗姗,雷健华,夏广贤,夏良军
受保护的技术使用者：菲特晶（南京）电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17