[发明专利]一种基于双层纳米光栅的微纳陀螺仪的加工方法

权利要求书

1.一种基于双层纳米光栅的微纳陀螺仪的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)清洗SOI晶圆，干燥，在SOI晶圆表面采用低压化学气相沉积方法沉积一层氮化硅作为第一层掩膜，接着在氮化硅掩膜表面旋涂光刻胶层，并固化；

2)在步骤1)得到的SOI晶圆器件层利用第一块掩膜版，在紫外线光刻机上定义双质量块微谐振器(1)的质量块(2)、驱动框架(3)和解耦梁(4)的图案与位置，接着将SOI晶圆器件层转移到电子束光刻机上，采用电子书曝光的方法得到光栅的图案，然后使用反应离子刻蚀工艺在第一层掩膜开出进一步刻蚀的窗口，使用丙酮溶液去除残留的光刻胶层；

3)采用深硅刻蚀工艺在SOI晶圆器件层加工得到双质量微谐振器的结构，之后使用氢氟酸去除残留的第一层掩膜，得到器件层；

4)采用机械抛光减薄SOI晶圆，清洗表面，干燥后采用低压化学气相沉积方法沉积一层氮化硅作为第二层掩膜后，在氮化硅表面旋涂光刻胶层，固化；

5)在步骤4)基础上，利用电子束曝光在光刻胶层上得到固定光栅(9)的图案，之后反应离子刻蚀工艺在第二层掩膜开出窗口，用丙酮溶液去除光刻胶后，采用深硅刻蚀工艺加工得到设计的固定光栅(9)，得到支撑结构，然后用氢氟酸去除残留的第二层掩膜，得到支撑层；

6)使用KOH溶液去除SOI晶圆器件层得到的器件对应位置的掩埋氧化层，释放结构；

7)取玻璃薄片，在一面上旋涂光刻胶层，在光刻机上通过第二块掩膜版定义出盖帽的凹槽图案，使用KOH溶液，湿法刻蚀得到凹槽，去除残余光刻胶层；

8)在步骤7)的玻璃片另一面，旋涂光刻胶层，通过第三块掩膜版定义出电极通孔(6)图案，通过湿法刻蚀加工出所需的通孔后，去除残留光刻胶层，得到玻璃盖帽(5)；

9)另取一块玻璃薄片，清洗干燥后作为衬底，将玻璃衬底(7)与步骤8)得到的玻璃盖帽(5)分别与加工后SOI晶圆的支撑层与器件层对准，贴合后，采用阳极键合工艺使玻璃盖帽(5)、支撑层、器件层和玻璃衬底(7)键合为一个整体；

10)在盖帽上表面喷涂光刻胶层，利用第四块光刻胶定义金属焊盘的位置，然后通过剥离工艺得到通孔内的金属焊盘，该金属焊盘通过引线键合与金属导线结合，实现器件层内外的电信号传输。

2.根据权利要求1所述的基于双层纳米光栅的微纳陀螺仪的加工方法，其特征在于：所述的步骤2)中，采用电子束曝光直接得出图案定义双质量块微谐振器(1)的质量块(2)、驱动框架(3)和解耦梁(4)的图案与位置。