[發明專利]改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法

無效

• 申請號: 201010180072.0
• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN102249179A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 吳智勇;方精訓
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王函

1.一種改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一步，在刻蝕微機電系統傳感薄膜空腔之前，預先將空腔在晶圓上圖形曝光的尺寸做的比設計尺寸小，進行光刻曝光；

第二步，采用干法刻蝕把空腔刻蝕出一個淺槽；

第三步，在同一個刻蝕腔中各向同性刻蝕光刻膠；

第四步，循環使用第二步和第三步工藝；

第五步，滿足空腔的深度和開口度后停止刻蝕，形成有階梯的空腔。

2.如權利要求1所述的改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法，其特征在于，第一步中，所述光刻曝光中光刻膠的厚度大于1微米。

3.如權利要求1所述的改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法，其特征在于，第二步中，采用光刻膠對硅選擇比比較大的各向異性刻蝕方法把空腔刻蝕出一個淺槽。

4.如權利要求1或3所述的改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法，其特征在于，第二步中，通過壓力為5mT～100mT、下部電極偏置功率為10W～350W的包含CL2，HBR或O2氣體的各向異性干法刻蝕硅基板。

5.如權利要求1所述的改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法，其特征在于，第三步中，采用各向同性刻蝕光刻膠，橫向損失光刻膠，使光刻膠圖形的尺寸比第二步的淺槽尺寸大，形成階梯的首個臺階。

6.如權利要求1或5所述的改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法，其特征在于，第三步中，采用對光刻膠和氧化膜刻蝕性很強的氣體，并降低偏置功率為0W～50W的各向同性的刻蝕方法；或者使用O2氣體進行各向同性刻蝕光刻膠，然后補充一步時間為5秒到10秒的含有CF4氣體的刻蝕步驟以去除自然氧化層。

7.如權利要求6所述的改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法，其特征在于，所述對光刻膠和氧化膜刻蝕性很強的氣體是CF4。

8.如權利要求1所述的改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法，其特征在于，在第三步和第四步之間還包括如下步驟A：在刻蝕腔中通惰性氣體；則第四步為循環使用第二步、第三步和步驟A工藝。

9.如權利要求8所述的改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法，其特征在于，步驟A中，所述惰性氣體為氬氣，在刻蝕腔中通惰性氣體時把所有的電極功率設為零，以便帶走第二步和第三步刻蝕留在刻蝕腔內的顆粒和漂浮聚合物。

10.如權利要求1所述的改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法，其特征在于，第四步中，通過反復的刻蝕臺階，使微機電系統空腔開口從下往上的由小變大，側壁則形成階梯狀的爬坡。

11.如權利要求1所述的改善微機電系統傳感薄膜空腔側壁坡度的干法刻蝕方法，其特征在于，第五步中，所述滿足空腔的深度和開口度后停止刻蝕，需合理計算出空腔深度和開口尺寸的關系，在干法刻蝕停止前深度和開口大小都能達到目標。