一种太赫兹谐振腔型等离子芯片及其制备方法

摘要

本发明提供了一种太赫兹谐振腔型等离子芯片的制备方法，包括清洗硅基片、镀SiO₂层、涂底、前烘、对准曝光和显影、后烘、腐蚀、去除光刻胶涂层、镀金属膜九个步骤，既简化了在硅材料中加工周期结构的加工工艺，更有利于实现批量生产，又解决了传统的交替往复式硅刻蚀工艺，大大提高了结构的光滑平整性。依据此方法制备的太赫兹谐振腔型等离子芯片创造性的在做好结构的硅材料上镀上了一层金属膜，使得整个结构可等效为金属等离子微结构太赫兹芯片，解决了硅材料不能激发太赫兹表面波的难题。

主权项

一种太赫兹谐振腔型等离子芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，清洗硅基片采用超声波依次选用去离子水5～15min、甲醇10～20min、丙酮20～40min、甲醇5～15min、去离子水5～10min进行清洗；步骤二，镀SiO₂层将所述步骤一中得到的清洗后的所述硅基片放置于镀膜机工作架上，进行抽真空处理，抽至真空度小于7×10^‑4Pa，然后开始镀SiO₂膜，镀膜时间为0.5至5小时，得到镀有SiO₂层的硅基片；步骤三，涂底将所述步骤二得到的镀有SiO₂层的硅基片置于温度为2000～2200℃的烘箱中25～35min，而后取出所述硅基片放置4～6min，当所述硅基片的温度与室温相差不大时开始采用正胶对所述SiO₂层表面进行静态滴胶，得到带有光刻胶涂层的硅基片；步骤四，前烘将所述步骤三中的带有光刻胶涂层的硅基片置于温度为90～110℃的烘箱中2～4min；步骤五，对准、曝光和显影将带有所需图形的掩膜在所述步骤四中的所述硅基片表面上准确定位，曝光70～72s，将所述所需图形转移到所述光刻胶涂层上，而后显影1～3min，将感光的所述正胶去除，在所述光刻胶涂层上显示出所需图形；步骤六，后烘将所述步骤五中得到的所述硅基片置于温度为110～130℃的烘箱中2～4min，用于增强所述光刻胶涂层与所述SiO₂层间的附着力；步骤七，腐蚀利用HF和水的体积比为1:6的HF缓冲液去除所述步骤六中的所述硅基片表面暴露的所述SiO₂层，完成对所述硅基片的预处理，再将预处理后的所述硅基片放置于体积比为KOH：H₂O：IPA＝3:6:1的腐蚀液中腐蚀，腐蚀温度为75～85℃，将所述所需图形从所述光刻胶涂层上转移至所述步骤二中的硅基片上；步骤八，去除光刻胶涂层将所述步骤七中的所述硅基片置于丙酮与无水酒精体积比为2:1的混合溶液里，超声清洗3min，去离子水冲洗后置于浓度为98％硫酸、双氧水、去离子水体积比为2:1:1的溶液中，超声清洗3min，取出后再用去离子水清洗，去除所述光刻胶涂层；步骤九，镀金属膜将所述步骤八中的所述硅基片安装于真空蒸镀机中，用真空泵抽真空，使得所述蒸镀机中的真空度达到1.3×10^‑2～1.3×10^‑3Pa，加热坩埚使高纯度的金属丝溶化并蒸发成气态，气态金属微粒在硅片表面沉积、经冷却还原即形成一层连续而光亮的金属层。