| 基于硅各向同性腐蚀工艺的三维曲面壳体微谐振器制备技术 |
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| 引用本文： | 庄须叶,陈丙根,李平华,王新龙,曹卫达,丁景兵. 基于硅各向同性腐蚀工艺的三维曲面壳体微谐振器制备技术[J]. 光学精密工程, 2019, 27(6): 1293-1300 |
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| 作者姓名： | 庄须叶 陈丙根 李平华 王新龙 曹卫达 丁景兵 |
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| 作者单位： | 华东光电集成器件研究所,安徽蚌埠,233042;华东光电集成器件研究所,安徽蚌埠,233042;华东光电集成器件研究所,安徽蚌埠,233042;华东光电集成器件研究所,安徽蚌埠,233042;华东光电集成器件研究所,安徽蚌埠,233042;华东光电集成器件研究所,安徽蚌埠,233042 |
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| 摘 要： | 轴对称3D曲面壳体谐振器具有自身对称性好、耐冲击能力强、可靠性高的特点,是应用最为广泛的谐振器之一,但因制备工艺涉及薄壳结构的曲面成形过程,属于MEMS3D工艺,很难进行批量化制备。基于硅各向同性湿法技术对多晶硅3D曲面壳体谐振器的批量化制备工艺进行了实验研究。设计了脱模法制备多晶硅3D曲面壳体结构的工艺流程,实验优选体积比为15∶10∶75的醋酸、氢氟酸、硝酸的混合液各向同性腐蚀制备硅半球腔模具,利用自制的水浴设备和水平度可调夹具,对刻蚀液温度和扩散速度进行了有效控制,减弱了反应放热和硅基片放置不水平对硅半球腔圆度与粗糙度的影响。制备了直径为0.8~1.3mm的多晶硅3D曲面壳体结构,测试对称性最好优于0.4%,多晶硅3D曲面壳体结构的表面粗糙度优于1nm。在0.2Pa的压强下,激光多普勒测试得到曲面壳体谐振器的谐振频率为28kHz,Q值为14365,调节驱动电压和偏置电压可实现谐振器四波腹谐振模态的模式匹配,基频差趋于零。
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| 关 键 词： | 微机电系统 3D工艺 硅各向同性腐蚀 壳体谐振器 轴对称 |
Fabrication of microscale axial symmetric three-dimensional curved shell resonators based on silicon isotropic wet etching |
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| ZHUANG Xu-ye,CHEN Bing-gen,LI Ping-hua,WANG Xin-long,CAO Wei-da,DING Jing-bing. Fabrication of microscale axial symmetric three-dimensional curved shell resonators based on silicon isotropic wet etching[J]. Optics and Precision Engineering, 2019, 27(6): 1293-1300 |
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| Authors: | ZHUANG Xu-ye CHEN Bing-gen LI Ping-hua WANG Xin-long CAO Wei-da DING Jing-bing |
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| Affiliation: | (East China Institute of Photo-Electronic IC,Bengbu 233033,China) |
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| Abstract: | ZHUANG Xu-ye;CHEN Bing-gen;LI Ping-hua;WANG Xin-long;CAO Wei-da;DING Jing-bing(East China Institute of Photo-Electronic IC,Bengbu 233033,China) |
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| Keywords: | Micro-Electro-Mechanical System(MEMS) three-dimensional(3D) fabrication silicon isotropic wet etching shell resonators axial symmetric |
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