[发明专利]微机电可调氮化物谐振光栅制备方法

摘要

本发明公开了一种微机电可调氮化物谐振光栅制备方法，实现氮化物谐振光栅和微型纳米静电驱动器的集成；该微机电可调氮化物谐振光栅实现在高阻硅衬底氮化物晶片上，采用薄膜沉积、电子束曝光、光刻、反应离子刻蚀、三五族刻蚀、深硅刻蚀等技术定义和刻蚀器件，并在器件下方形成空腔，完成悬空微型纳米静电驱动器和谐振光栅的集成；通过微型纳米静电驱动器调控谐振光栅的周期、占空比等结构参数，从而达到改变器件光学性能的目的。

主权项

一种制备微机电可调氮化物谐振光栅的方法，其特征在于，该方法在高阻硅衬底氮化物晶片的氮化物层上，设置第一极性区域(1)、第二极性区域(2)、隔离所述第一极性区域(1)和第二极性区域(2)的隔离槽(3)，所述第一极性区域(1)上设置有固定梳齿(11)，所述第二极性区域(2)上设置有依次连接的谐振光栅结构(21)、弹簧结构(22)和可移动梳齿(23)，所述可移动梳齿(23)与固定梳齿(11)相对错开设置，包括以下步骤：1)采用沉膜技术，在硅衬底氮化物晶片上表面沉积一层氧化铪薄膜或者二氧化硅薄膜作为掩膜层；2)在所述硅衬底氮化物晶片的掩膜层上旋涂电子束胶，形成电子束胶层；3)在所述电子束胶层上用电子束曝光技术定义微型纳米静电驱动器和氮化物谐振光栅(21)的器件结构；4)采用离子束轰击法将所述步骤3)中定义的器件结构从电子束胶层转移到氧化铪掩膜层上，或采用反应离子刻蚀的方法将所述步骤3)中定义的器件结构从电子束胶层转移到二氧化硅掩膜层上，所述的转移过程中，将掩膜层刻蚀至硅衬底氮化物晶片的氮化物层；5)利用氧气等离子灰化方法去除残余的电子束胶层；6)在掩膜层上旋涂一层光刻胶；7)采用光刻对准技术，在光刻胶层上定义隔离槽；8)采用离子束轰击法将所述步骤7)中定义的隔离槽转移至氧化铪掩膜层，或采用反应离子束刻蚀技术将所述步骤7)中定义的隔离槽转移至二氧化硅掩膜层，所述的转移过程中，将掩膜层刻蚀至硅衬底氮化物晶片的氮化物层；9)去除残余光刻胶；10)采用三五族刻蚀技术，将掩膜层上的所有结构转移到硅衬底氮化物晶片的氮化物层，所述的转移过程中，将氮化物层刻蚀至衬底硅层；11)采用深硅刻蚀技术，进行各项异性刻蚀；12)进行各项同性刻蚀，从而在微型纳米静电驱动器和氮化物谐振光栅(21)的器件结构下方形成空腔，使器件完全悬空；13)去除残余掩膜层，实现微机电可调氮化物谐振光栅。