ZnSe、ZnS 和硫系玻璃的干法刻蚀工艺

需求的背景和应用场景

在现代红外技术领域，ZnSe（硒化锌）、ZnS（硫化锌）以及硫系玻璃等红外材料因其优异的光学性能、良好的热稳定性和较宽的红外透射范围，被广泛应用于红外窗口、透镜、滤波器以及光电子器件等关键组件中。随着红外技术的不断发展，对这些材料的精密加工需求日益增长，尤其是微纳结构的制造，对于提升器件性能至关重要。然而，传统的湿法刻蚀工艺存在环境污染、工艺控制难度大、刻蚀精度有限等问题，难以满足高精度、高效率的红外器件加工需求。因此，开发ZnSe、ZnS和硫系玻璃的干法刻蚀工艺，特别是采用感应耦合等离子体（ICP）刻蚀技术，成为解决当前加工痛点、提升红外器件性能的关键。

要解决的关键技术问题

1. 刻蚀工艺参数优化：针对ZnSe、ZnS和硫系玻璃这三种材料，需系统研究ICP干法刻蚀过程中的关键工艺参数，包括但不限于刻蚀气体种类与流量、ICP功率、刻蚀时间、腔体压力等，以确定最佳刻蚀速率。同时，需确保刻蚀过程对光刻胶的选择比高，即刻蚀材料时尽可能减少对光刻胶的损耗，以保持图案的完整性。
2. 刻蚀侧壁倾斜度控制：在微纳结构加工中，刻蚀侧壁的倾斜程度直接影响结构的尺寸精度和表面质量。因此，需通过调整刻蚀参数，如偏置电压、气体配比等，实现侧壁倾斜度的精确控制，以获得垂直或特定角度的刻蚀侧壁。
3. 工艺库建立：基于上述研究，形成一套完整的ICP干法刻蚀工艺库，包括不同材料、不同结构尺寸下的最佳刻蚀参数组合，以及相应的工艺步骤和质量控制标准。该工艺库应便于后续生产中的快速调用和优化，提高加工效率和产品一致性。

效果要求

1. 技术效益：通过优化ICP干法刻蚀工艺，实现ZnSe、ZnS和硫系玻璃的高精度、高效率加工，显著提升红外器件的性能和可靠性。同时，干法刻蚀的环保特性有助于降低生产成本和环境污染。
2. 竞争优势：掌握核心刻蚀技术，形成自主知识产权，提升企业在红外器件加工领域的竞争力。工艺库的建立可加速产品开发周期，灵活应对市场变化，满足客户多样化需求。
3. 创新性：本技术需求旨在突破传统湿法刻蚀的局限，探索并应用先进的干法刻蚀技术于红外材料加工，为红外技术的发展注入新的活力。通过技术创新，推动红外器件向更小尺寸、更高精度、更广应用领域迈进。