[发明专利]在片实现芯片级原子钟吸收泡的高纯度碱金属填充方法

摘要

本发明是一种在片实现芯片级原子钟吸收泡的高纯度碱金属填充方法，包括：1）在硅圆片上形成微凹槽、吸收泡腔槽和放置腔槽；2）将碱金属化合物密封入圆片中央的放置腔内，并形成包含流动临时微通道、吸收泡腔和碱金属放置腔的圆片内真空环境；3）实现碱金属化合物的分解，生成所需量的铷或铯金属，并使之汽化挥发；4）将气态碱金属固化凝结在吸收泡腔体中；5）使玻璃片在静电力的作用下，发生弯曲，消除预制的流动临时微通道，实现所有吸收泡的同时密封。优点：解决了因碱金属极易氧化导致的填充难度大和工艺复杂等难题，消除了可能残留在吸收泡中的反应杂质，并实现了碱金属的圆片上所有吸收泡一次性填充，可用于芯片级原子钟气泡批量化生产。

主权项

一种在片实现芯片级原子钟吸收泡的高纯度碱金属填充方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤: 1）利用MEMS ICP刻蚀技术，在硅圆片上形成微凹槽、吸收泡腔槽和放置腔槽；2）利用三层圆片级阳极键合工艺，形成预制的流动临时微通道、吸收泡腔和放置腔，并将碱金属化合物密封入圆片中央的放置腔内； 3）通过单独调节放置腔的温度来控制碱金属化合物化学反应的强度，实现碱金属化合物的分解，生成所需量的铷或铯金属，并使之汽化挥发；4）经过预制的流动临时微通道，利用对吸收泡腔局部冷却将气态碱金属固化凝结在吸收泡腔体中；5）二次利用三层圆片级阳极键合工艺，使玻璃片在静电力的作用下，发生弯曲，消除预制的流动临时微通道，实现所有吸收泡的同时密封。