窗口式氮化硅板的制作方法

專利名稱:窗口式氮化硅板的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種窗口式氮化硅板，包括有硅墊底層，其特點是：硅墊底層的上方外圍設置有單晶硅外框，硅墊底層上分布有凹槽結構，凹槽內分布有若干單晶硅支架梁，若干單晶硅支架梁相互之間間隔排布，構成框架陣列，框架陣列之間形成氮化硅窗口，硅墊底層的上方、硅墊底層的下方、單晶硅支架梁的頂端，均分布有氮化硅膜層。由此，單晶硅支架梁的高度與寬度采用精簡化設計，保證承載能力的同時，無需向外延長發展，降低了使用成本。并且，即便是某些特殊情況下，需要進行外延分布，高度亦可以超過20um，減少了規格上的限制。采用框架陣列的構造，整體結構穩定，有效承載外界應力。制造便利，實施工藝簡單，實際投產的成品優良率高。
【專利說明】
窗口式氮化硅板
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種硅板結構，尤其涉及一種窗口式氮化硅板。
【背景技術】
[0002]X射線熒光分析儀、SEM的能量色散譜分析系統(EDS)、X射線儀器的太空應用和許多其他X射線設備均需要優質的耐壓及耐受高低能量X射線(軟X射線)的透過率窗口。X射線窗口需要滿足超薄、耐高溫、耐振動、機械強度高、支撐結構所占面積小于25%以及能夠耐受至少一個大氣壓強差等要求，以保證X射線的透射率和X射線設備的真空要求。這就對X射線窗口的材料性能、結構設計與制備工藝提出了較高的要求。
[0003]低原子序數的金屬鈹具有良好的X射線透過率，但是其機械強度較差，薄膜厚度至少要達到Ium，導致整體的X射線透過率極低。另外，鈹的耐腐蝕性較差，鈍化后會導致X射線透過率進一步降低。
[0004]人造金剛石薄膜是另一種X射線窗口，相對于金屬，它有很多優點。例如機械強度高并且能夠耐受高溫。但是人造金剛石薄膜的厚度仍然是幾百個納米量級，導致X射線在282eV到800eV部分具有顯著的吸收。聚合物也可作為X射線窗口的常用材料，其優點在于幾百納米厚的柔性聚合物可以很好地透過X射線，并且能夠耐受不同的氣壓差。
[0005]但是，聚合物的耐溫性較差，極大限制了其應用條件。同時由于聚合物對于氣體擴散的阻擋性較差，不能保證窗口的氣密性。
[0006]同時，現有的氮化硅板均沒有采用窗口化的設計構造，氣密性較差，也不能滿足外界應力的均勻承載。
[0007]有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種窗口式氮化硅板，使其更具有產業上的利用價值。
【實用新型內容】
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種窗口式氮化硅板。
[0009]本實用新型的窗口式氮化硅板，包括有硅墊底層，其中:所述硅墊底層的上方外圍設置有單晶硅外框，所述硅墊底層上分布有凹槽結構，所述凹槽內分布有若干單晶硅支架梁，所述若干單晶硅支架梁相互之間間隔排布，構成框架陣列，所述框架陣列之間形成氮化硅窗口，所述硅墊底層的上方、硅墊底層的下方、單晶硅支架梁的頂端，均分布有氮化硅膜層。
[0010]進一步地，上述的窗口式氮化硅板，其中，所述凹槽結構為倒棱形凹槽。
[0011]更進一步地，上述的窗口式氮化硅板，其中，所述單晶硅支架梁為梯形支架梁。
[0012]更進一步地，上述的窗口式氮化硅板，其中，所述單晶硅外框為矩形框，所述矩形框的尺寸為8臟X 8臟至15臟X 15臟。
[0013]更進一步地，上述的窗口式氮化娃板，其中，所述矩形框的尺寸為1mmX 10mm。
[0014]更進一步地，上述的窗口式氮化硅板，其中，所述氮化硅窗口為矩形窗口，所述矩形窗口的尺寸為4mm X 4mm至8mm X 8mm。
[0015]更進一步地，上述的窗口式氮化硅板，其中，所述矩形窗口的尺寸為5.5mm X5.5mmο
[ΟΟ??]更進一步地，上述的窗口式氮化娃板，其中，所述單晶娃支架梁的高度為5um至80um。
[0017]再進一步地，上述的窗口式氮化娃板，其中，所述單晶娃支架梁的高度為30um。
[0018]借由上述方案，本實用新型至少具有以下優點:
[0019]1、單晶硅支架梁的高度與寬度采用精簡化設計，保證承載能力的同時，無需向外延長發展，降低了使用成本。并且，即便是某些特殊情況下，需要進行外延分布，高度亦可以超過20um，減少了規格上的限制。
[0020]2、采用框架陣列的構造，整體結構穩定，有效承載外界應力。
[0021 ] 3、制造便利，實施工藝簡單，實際投產的成品優良率高。
[0022]上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
【附圖說明】

[0023]圖1是窗口式氮化硅板的側面結構示意圖。
[0024]圖2是窗口式氮化硅板的正面結構示意圖。
[0025]圖中各附圖標記的含義如下。
[0026]I硅墊底層2單晶硅外框
[0027]3凹槽結構4單晶硅支架梁
[0028]5氮化娃窗口6氮化娃膜層
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0030]如圖1、圖2的窗口式氮化硅板，包括有硅墊底層，其與眾不同之處在于:為了滿足區域劃分定位的需要，在硅墊底層的上方外圍設置有單晶硅外框。同時，在硅墊底層上分布有凹槽結構，該凹槽內分布有若干單晶硅支架梁。并且，若干單晶硅支架梁相互之間間隔排布，構成框架陣列，各個框架陣列之間形成氮化硅窗口。結合實際使用來看，考慮到滿足單晶硅支架梁的耐真空需求，且能夠耐受不同的氣壓差，本實用新型在硅墊底層的上方、硅墊底層的下方、單晶硅支架梁的頂端，均分布有氮化硅膜層。
[0031 ]結合本實用新型一較佳的實施方式來看，為了保證氮化硅窗口的成型完整，采用的凹槽結構為倒棱形凹槽。同時，考慮到單晶硅支架梁能起到最佳的支撐作用，滿足個別1um以上厚度實施使用的需要，采用的單晶硅支架梁為梯形支架梁。
[0032]進一步來看，采用的單晶娃外框為矩形框，矩形框的尺寸為8mm X 8mm至15mm X15mm。與之對應的是，氮化娃窗口為矩形窗口，矩形窗口的尺寸為4mm X 4mm至8mm X 8mm。同時，通過多次對比試驗后發現，矩形框的尺寸為1mm X 10mm，矩形窗口的尺寸為5.5mm X5.5mm，能夠起到較佳的使用效果。
[0033]再進一步來看，為了滿足常見的承載需要，滿足有均勻的應力分布，避免出現使用缺陷，單晶娃支架梁的高度為5um至80um。當然，結合較為優化的實施方式來看，單晶娃支架梁的高度為30um皆可滿足使用需求。
[0034]通過上述的文字表述并結合附圖可以看出，采用本實用新型后，擁有如下優點:
[0035]1、單晶硅支架梁的高度與寬度采用精簡化設計，保證承載能力的同時，無需向外延長發展，降低了使用成本。并且，即便是某些特殊情況下，需要進行外延分布，高度亦可以超過20um，減少了規格上的限制。
[0036]2、采用框架陣列的構造，整體結構穩定，有效承載外界應力。
[0037]3、制造便利，實施工藝簡單，實際投產的成品優良率高。
[0038]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，并不用于限制本實用新型，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.窗口式氮化硅板，包括有硅墊底層，其特征在于:所述硅墊底層的上方外圍設置有單晶娃外框，所述娃墊底層上分布有凹槽結構，所述凹槽內分布有若干單晶娃支架梁，所述若干單晶硅支架梁相互之間間隔排布，構成框架陣列，所述框架陣列之間形成氮化硅窗口，所述硅墊底層的上方、硅墊底層的下方、單晶硅支架梁的頂端，均分布有氮化硅膜層。2.根據權利要求1所述的窗口式氮化硅板，其特征在于:所述凹槽結構為倒棱形凹槽。3.根據權利要求1所述的窗口式氮化硅板，其特征在于:所述單晶硅支架梁為梯形支架Wi O4.根據權利要求1所述的窗口式氮化硅板，其特征在于:所述單晶硅外框為矩形框，所述矩形框的尺寸為8mm X 8mm至15mm X 15mm 05.根據權利要求4所述的窗口式氮化硅板，其特征在于:所述矩形框的尺寸為1mmX1mm06.根據權利要求1所述的窗口式氮化硅板，其特征在于:所述氮化硅窗口為矩形窗口，所述矩形窗口的尺寸為4mm X 4mm至8mm X 8mmο7.根據權利要求6所述的窗口式氮化硅板，其特征在于:所述矩形窗口的尺寸為5.5mmX5.5mmο8.根據權利要求1所述的窗口式氮化硅板，其特征在于:所述單晶硅支架梁的高度為5um至80umo9.根據權利要求8所述的窗口式氮化硅板，其特征在于:所述單晶硅支架梁的高度為30umo
【文檔編號】G21K7/00GK205722831SQ201620360000
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】王建平
【申請人】蘇州原位芯片科技有限責任公司