學術研究
畢業論文
以雙面非等向性濕蝕刻製備單晶石英深穿孔
姓名 : 劉英男
指導教授
王智明
論文摘要
在通訊元件以及各式電子元件需求大量的時代中,需要高速處理以及大量運算的相關元件,例如基頻高頻的石英震盪器,但現今的石英元件的厚度跟高頻高度相關,一直是困難的製程目標,而石英微影製程是一種在微細尺度下製造微型元件的關鍵工藝之一,其在半導體製造和微奈米技術領域中扮演著重要的角色。
本文第一部份聚焦於石英微影製程中的雙面濕蝕刻技術,使用兩種玻璃蝕刻溶液在石英基板的兩側進行蝕刻,以實現並加速了微結構的製作,在AT-cut基板中圖案化直徑100μm的圓孔及150μm的橢圓圓孔,並且成功在孔洞蝕刻出垂直通道,使用了兩種蝕刻液,緩衝氧化物蝕刻劑(Buffered Oxide Etch)的單面蝕刻率為0.37μm/h,二氟化氫銨( Ammonium bifluoride) 單面蝕刻率為6.183μm /小時,第二部分為石英濕蝕刻的延伸應用,VR與AR眼鏡的舒適度與沉浸感與平板光學有著密切關係,而石英濕蝕刻產生的非等向蝕刻可以製作出非傳統的閃耀式光柵,而本文使用電子束曝光機在石英上圖案化週期400nm的光柵圖案,並使用緩衝氧化物蝕刻劑蝕刻一小時,成功蝕刻出部分光柵結構,並將結構使用嚴格耦合波分析法(Rigorous Coupled Wave Analysis, RCWA,)模擬,TE波中入射15度中有25%繞射效率,TM波中入射0度中有25%繞射效率。