[发明专利]一种快速确定石英任意切向湿法刻蚀结构形貌的方法

摘要

本发明公开了一种快速确定石英任意切向晶面湿法刻蚀结构形貌的方法，步骤包括：以<0001>晶向作为北极点的石英半球进行湿法刻蚀并获得石英半球速率，利用对称性获得全球速率矩阵；为了确定石英给定晶向上的某一角度的掩膜的刻蚀结构面，需根据此晶向相对于<0001>的空间角度对全球速率矩阵进行旋转变换以及插值；从速率矩阵中找出对应掩膜横截面角度的某个环的速率，根据此晶向与<0001>晶向的位置关系选取180°或者270°范围内速率并进行二阶差分；做出二阶差分后的正向极大值以及北极点位置的速度矢量图以及各个矢量平行于掩膜边界的垂面，这些垂面所围成的轮廓即是石英在此刻蚀环境下刻蚀结构。

主权项

一种快速确定石英任意切向晶面湿法刻蚀结构形貌的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1).以石英<0001>晶向作为石英半球的北极点，<2‑1‑10>晶向作为石英半球赤道上的x轴，在所需的刻蚀环境中对石英半球进行刻蚀，刻蚀后每隔2°获取石英半球速率并将其存放在一个二维矩阵中；利用<0001>晶向的三对称性，可获得三组半球速率矩阵，对此三组速率矩阵进行滑动平均处理，设置滑动滤波窗口为5‑8；利用<2‑1‑10>的旋转对称性，通过半球速率获得全球速率矩阵；2).对于石英特定切向晶面在掩膜作用下湿法刻蚀中出现的结构面的确定，首先按照此切向相对于<0001>晶向的空间夹角对全球速率矩阵进行旋转变换，并对变换后的速率矩阵进行插值，获得基于此切向作为北极点的新的全球速率矩阵；其次按照掩膜横截面相对于晶面参考面的夹角，在新的全球速率矩阵中取出相同位置的一组经线速率；由于石英大部分晶面刻蚀速率慢，除了<0001>晶面只需要选取经线速率中北极点左右各90°范围内速率，其余晶面需要选取270°范围的速率，如若北极点相对于<0001>晶向左偏，则需选取北极点左侧90°范围内数据，右侧180°范围内数据；反之，则需选取北极点右侧90°范围内数据，左侧180°范围内数据；对选出的速率进行二阶差分并舍去二阶差分后的负向极大值，保留正向极大值，绘制北极点和正向极大值位置的速率矢量图以及各个矢量对应的平行于掩膜边界的垂面，这些垂面所围成的轮廓即是石英微结构的刻蚀形貌。