【技术实现步骤摘要】
基于MEMS工艺的碱金属原子微型气室的制备方法
本专利技术涉及MEMS领域，具体为一种基于MEMS工艺的碱金属原子微型气室的制备方法。
技术介绍
原子气室是众多原子器件的核心部分如原子钟、磁力仪等。原子气室是在一定形状的通光壳体内，密闭封装一定成分和数量的缓冲气体以及碱金属原子。根据实际需求，每个气室的用途不相同则其腔体内封装的碱金属种类、气体组分和压力也各不相同。但是作为原子气室，为便于外界光、热、磁场等对气室内原子的调控，技术要求包含：对特定波长的光具有较高较强的通过率，因此选用玻璃-硅-玻璃的三明治结构，双面抛光的肖特BF33高硼硅玻璃具有镜面般的绝佳表面、极高的表面平整度和良好的光学性能；气密性要良好，漏率极限为5.0×10-9atm·cc/sHe,符合GJB-548A-96要求，以此保证气室内部的气体成分纯度高，成分稳定，压力准确，BF33玻璃的热膨胀系数与硅片接近，因此成品率相对较高。目前，原子气室的封装一般采用的传统的玻璃烧结技术或者是“MEMS微加工技术”制作。传统的玻璃烧结技术是采用高温将玻璃熔化再用相应模...
【技术保护点】
1.基于MEMS工艺的碱金属原子微型气室的制备方法，其特征在于包括光刻、刻蚀、碱金属原子的注入、气室的键合四个阶段；/n其中光刻、刻蚀阶段的具体工艺流程为：/n（a）清洗：对硅片进行RCA标准清洗，目的在于去除粘附在硅片表面的杂质，待清洗完成后将硅片用去离子水冲洗干净并用氮气气枪吹干；/n（b）匀胶：使用喷胶机在硅片正面均匀旋出一层光刻胶，匀胶步骤结束以后将硅片置于恒温烘台上进行前烘，目的在于去除掉光刻胶中残余的水分，并减少光刻胶的内应力，增强与硅片的粘附性；/n（c）正面光刻：将设计好的带有若干曝光窗口的光刻图形设计版图传递到涂有光刻胶的硅片表面，形成有效图形窗口或功能图...
【技术特征摘要】
1.基于MEMS工艺的碱金属原子微型气室的制备方法，其特征在于包括光刻、刻蚀、碱金属原子的注入、气室的键合四个阶段；
其中光刻、刻蚀阶段的具体工艺流程为：
（a）清洗：对硅片进行RCA标准清洗，目的在于去除粘附在硅片表面的杂质，待清洗完成后将硅片用去离子水冲洗干净并用氮气气枪吹干；
（b）匀胶：使用喷胶机在硅片正面均匀旋出一层光刻胶，匀胶步骤结束以后将硅片置于恒温烘台上进行前烘，目的在于去除掉光刻胶中残余的水分，并减少光刻胶的内应力，增强与硅片的粘附性；
（c）正面光刻：将设计好的带有若干曝光窗口的光刻图形设计版图传递到涂有光刻胶的硅片表面，形成有效图形窗口或功能图形并对其进行光刻，将曝光后的硅片置于提前配好的显影液中，一定时间后取出硅片清洗并用氮气吹干，光刻图形设计版图窗口下的正面光刻胶被去除掉；
（d）正面刻蚀：将硅片置于深硅刻蚀机中，分次刻蚀，直至硅片刻蚀深度达到设定深度，拿出硅片置于去胶液中，并水浴加热，去除掉硅片表面残存的光刻胶，待光刻胶完全去除后，用去离子水冲洗干净并用氮气吹干，硅片正面形成若干气室槽口；
（e）背面光刻：对硅片再进行RCA标准清洗，然后在硅片背面旋出一层光刻胶并前烘，将光刻图形设计版图转移到未刻蚀的硅片背面，曝光，待曝光完成后将硅片置于显影液中显影，直至硅片背面图形清晰可见后拿出硅片并用去离子水冲洗后吹干，然后置于烘台上烘干，充分蒸发掉光刻胶里残存的水分，并固化光刻胶，光刻图形设计版图窗口下的背面光刻胶被去除掉；
（f）背面刻蚀：将硅片置于深硅刻蚀机中，在硅片背面对应各个气室槽口位置分次刻蚀，直至硅片完全被刻穿，然后拿出硅片，并置于去胶液中去除掉硅片表面残存的光刻胶，硅片上形成若干气室腔体；
碱金属原子的注入、气室的键合阶段的具体工艺流程为：
（1）第一次阳极键合：在第一次阳极键合之前，将刻蚀有气室腔体的硅片与待键合玻璃片进行RCA标准清洗，并用去离子水冲洗然后吹扫干净，将阳极键合机操作腔抽真空，将硅片置于阳极键合机操作腔室内部，在真空条件下进行阳极键合，施加...
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