超透镜及其制备方法和制备系统与流程

本发明涉及超透镜，尤其涉及一种超透镜及其制备方法和制备系统。

背景技术：

1、超透镜(metalenses)又称超构透镜，是一种二维平面透镜结构，其由超表面(具有亚波长厚度的平面二维超材料)聚焦光的光学元件制成。超透镜拥有体积更薄、重量更轻、成本更低、成像更好、更易集成的优点，为紧凑集成的光学系统提供了潜在的解决方案。

2、目前，通常采用硅-玻璃熔融键合的方式制备超透镜，具体方法为将硅片上的超透镜结构转移至玻璃上，再将硅衬底完全去除，最终形成玻璃衬底的超透镜。目前，硅衬底去除的工艺包括机械研磨工艺(grinding)和湿法刻蚀工艺(wet etch)两部分。机械研磨工艺用于去除绝大部分的硅衬底，湿法刻蚀工艺用于去除剩余一小部分的硅衬底。由于机械研磨工艺后硅衬底的厚度差异较大，一般在目标值上下5微米(um)以内波动，大的厚度差异会对湿法刻蚀工艺造成一定的工艺偏差，同时刻蚀设备不能根据刻蚀厚度自动控制工艺，需要人为干预，为减少人力成本，需要同批次晶圆分批作业，导致湿法刻蚀工艺耗时不稳定，最终导致设备利用率降低和产能降低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种超透镜及其制备方法和制备系统，以解决现有技术存在的问题，提高刻蚀设备的工艺稳定性和产能。

2、第一方面，本发明提供了一种超透镜的制备方法，包括：

3、在对超透镜过程片中的硅衬底进行背面研磨后，获取所述硅衬底的厚度，作为第一厚度值；所述超透镜过程片包括玻璃衬底、硅衬底，以及位于所述玻璃衬底和所述硅衬底之间的超透镜结构；

4、根据所述第一厚度值，确定第一刻蚀工艺配方；

5、基于所述第一刻蚀工艺配方，采用第一刻蚀液对研磨后的所述硅衬底进行一次刻蚀。

6、可选的，根据所述第一厚度值，确定第一刻蚀工艺配方，包括：

7、获取一次刻蚀后所述硅衬底的目标厚度值，

8、根据所述第一厚度值和所述目标厚度值，确定一次刻蚀厚度；

9、根据所述一次刻蚀厚度，确定所述第一刻蚀工艺配方。

10、可选的，根据所述一次刻蚀厚度，确定所述第一刻蚀工艺配方，包括：

11、获取刻蚀厚度与刻蚀工艺配方的映射关系；

12、根据所述映射关系，确定与所述一次刻蚀厚度相对应的刻蚀工艺配方作为所述第一刻蚀工艺配方。

13、可选的，基于所述第一刻蚀工艺配方，采用第一刻蚀液对研磨后的所述硅衬底进行一次刻蚀，还包括：

14、获取一次刻蚀后的硅衬底的厚度，作为第二厚度值；

15、根据所述第二厚度值，确定第二刻蚀工艺配方；

16、基于所述第二刻蚀工艺配方，采用第二刻蚀液对所述一次刻蚀后的硅衬底进行二次刻蚀。

17、可选的，所述第一刻蚀液的刻蚀速率大于所述第二刻蚀液的刻蚀速率。

18、可选的，在对超透镜过程片中的硅衬底进行背面研磨后，获取所述硅衬底的厚度，作为第一厚度值之前，还包括：

19、提供玻璃衬底和硅衬底；所述硅衬底的一侧表面设置有所述超透镜结构；

20、将所述玻璃衬底与所述超透镜结构进行键合，形成超透镜过程片；

21、对所述超透镜过程片的硅衬底进行背面研磨。

22、可选的，所述第一厚度值的取值范围为26-32um。

23、可选的，所述第二厚度值的取值范围为：1-2um。

24、第二方面，本发明提供一种超透镜，采用上述任一项所述的超透镜的制备方法制备。

25、第三方面，本发明提供一种超透镜的制备系统，包括：先进过程控制器、量测设备和制程设备；

26、所述制程设备包括背面研磨设备和刻蚀设备；

27、所述先进过程控制器与所述量测设备和制程设备连接；

28、所述先进过程控制器用于执行上述任一项所述的超透镜的制备方法。

29、本发明的技术方案，通过在对超透镜过程片中的硅衬底进行背面研磨后，获取硅衬底的厚度，作为第一厚度值，根据第一厚度值，确定第一刻蚀工艺配方，以基于第一刻蚀工艺配方，采用第一刻蚀液对研磨后的硅衬底进行一次刻蚀，使得不同厚度的背面研磨后的硅衬底能够采用不同的一次刻蚀工艺配方进行一次刻蚀，从而无需将具有不同第一厚度值的超透镜过程片进行分批再进行一次刻蚀，有利于降低人力成本，同时能够提高刻蚀设备的产能。

30、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种超透镜的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超透镜的制备方法，其特征在于，根据所述第一厚度值，确定第一刻蚀工艺配方，包括：

3.根据权利要求2所述的超透镜的制备方法，其特征在于，根据所述一次刻蚀厚度，确定所述第一刻蚀工艺配方，包括：

4.根据权利要求1所述的超透镜的制备方法，其特征在于，基于所述第一刻蚀工艺配方，采用第一刻蚀液对研磨后的所述硅衬底进行一次刻蚀之后，还包括：

5.根据权利要求4所述的超透镜的制备方法，其特征在于，所述第一刻蚀液的刻蚀速率大于所述第二刻蚀液的刻蚀速率。

6.根据权利要求1所述的超透镜的制备方法，其特征在于，在对超透镜过程片中的硅衬底进行背面研磨后，获取所述硅衬底的厚度，作为第一厚度值之前，还包括：

7.根据权利要求1所述的超透镜的制备方法，其特征在于，所述第一厚度值的取值范围为26-32um。

8.根据权利要求4所述的超透镜的制备方法，其特征在于，所述第二厚度值的取值范围为：1-2um。

9.一种超透镜，其特征在于，采用如权利要求1-8中任一项所述的超透镜的制备方法制备。

10.一种超透镜的制备系统，其特征在于，包括：先进过程控制器、量测设备和制程设备；

技术总结本发明公开一种超透镜及其制备方法和制备系统，该超透镜的制备方法包括：在对超透镜过程片中的硅衬底进行背面研磨后，获取硅衬底的厚度，作为第一厚度值；超透镜过程片包括玻璃衬底、硅衬底，以及位于玻璃衬底和硅衬底之间的超透镜结构；根据第一厚度值，确定第一刻蚀工艺配方；基于第一刻蚀工艺配方，采用第一刻蚀液对研磨后的硅衬底进行一次刻蚀。本发明的技术方案，根据背面研磨后的硅衬底的厚度，确定一次刻蚀的第一刻蚀工艺配方，使得不同厚度的背面研磨后的硅衬底能够采用不同的一次刻蚀工艺配方进行一次刻蚀，从而无需将具有不同第一厚度值的超透镜过程片进行分批再进行一次刻蚀，有利于提高刻蚀设备的产能。技术研发人员：杨婉君受保护的技术使用者：上海芯物科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5