[发明专利]一种大尺寸光学陀螺楔形腔及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种大尺寸光学陀螺楔形腔的制备方法，其特征在于，

具体包括以下步骤：

S1、彻底清洗Si晶元并置于瓷舟中，放入到初始温度为400-800℃的立式单腔体垂直炉中，在通入氩气或氮气的条件下升高立式单腔体垂直炉的温度，当炉温达到800-1100℃时，通入氧气或氧气-氢气混合气，控制氧化时间，在Si晶元表面构建厚度为5.7-6.2μm的SiO₂氧化层，随后再次彻底清洗后在100-130℃下烘烤45-80min，并置于六甲基二硅中进行蒸涂处理；

S2、选取AZ6130光刻胶为掩膜层，在转数为2750-2900rpm的条件下，在所述SiO₂氧化层表面旋涂形成厚度为3.8-4.1μm的掩膜层；

S3、选取接触式紫外曝光的方式，采用MA6型号光刻机对AZ6130光刻胶掩膜层紫外曝光9-10s，并在由甲基氢氧化铵和去离子水以体积比为1：3.5-5的比例混合制得的显影液中显影30-35s，显影完成后在140-160℃下烘干9-12min；

S4、将49wt％的氢氟酸水溶液与40wt％的氟化铵水溶液按体积比为1：6的比例混合制得氟化氢缓冲溶液，随后将完成步骤S3的Si晶元的图形区整体浸没在氟化氢缓冲溶液中BOE腐蚀9h，在掩膜层内侧形成SiO₂楔形腔，随后清除附着在所述SiO₂楔形腔表面的掩膜层，并在980-1050℃下退火24h；

S5、采用莎姆克台式XeF₂刻蚀系统对完成步骤S4的Si晶元进行刻蚀，Si晶元与XeF₂反应生成SiF₄，从而在所述SiO₂楔形腔内侧形成Si楔形腔。

2.根据权利要求1所述的大尺寸光学陀螺楔形腔的制备方法，其特征在于，步骤S3中采用MA6型号光刻机对AZ6130光刻胶掩膜层紫外曝光10s。

3.根据权利要求1所述的大尺寸光学陀螺楔形腔的制备方法，其特征在于，步骤S1中在Si晶元表面构建厚度为6μm的SiO₂氧化层。

4.权利要求1-3任一项所述的制备方法制备得到的大尺寸光学陀螺楔形腔。

5.权利要求1-3任一项所述的制备方法或权利要求4所述的大尺寸光学陀螺楔形腔在制备光学陀螺中的应用。