[發明專利]帶側壁保護的腔體制造方法

無效

• 申請號: 201110272065.8
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102285637A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 夏佳杰;張挺;邵凱
• 申請（專利權）人: 上海先進半導體制造股份有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明涉及微機電系統技術領域，具體來說，本發明涉及一種帶側壁保護的腔體制造方法。

背景技術

在微機電系統(MEMS)壓力傳感器、微流器件和其他應用中都需要用到隔離的腔體，這些腔體是重要的部件，有些是真空的，有些是充有氣體或者是液體的，在不同的應用中，腔體具有不同的作用，例如在壓力傳感器中，腔體就作為實現壓力比較的背景壓力。

為了實現上述不同應用中的腔體的制造，研究人員提出了各種不同的方法，例如在MEMS中普遍存在的是通過背面工藝在硅晶圓的一面形成淺槽，背面工藝與眾多傳統的CMOS制造工藝不兼容，隨后在背面的陽極鍵合實現硅晶圓與玻璃基底之間的鍵合，鍵合過程中間，在高溫下、通過高壓的施加實現硅晶圓與玻璃基底離子的遷移，實現兩塊基片的陽極鍵合，鍵合溫度普遍超過400度。通過這種方法實現的腔體所在的基底整個厚度很厚(是硅晶圓和玻璃的總厚度)，在某些方面并不是很適合。

中國發明專利(申請號：200610054435.X，申請日：2006.7.13，壓力傳感器硅諧振膜的制造方法)公開了一種壓力傳感器硅諧振膜的制造方法，具體采用SOI(絕緣硅)與有圖形的硅基底進行鍵合，隨后通過減薄、濕法腐蝕形成硅諧振膜。利用此方法需要采用價格昂貴的SOI片，并且在鍵合完畢后，破壞性地去除SOI片上的多余部分，因此，造價很高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種帶側壁保護的腔體制造方法，能夠在形成腔體的同時保護淺槽側壁不受腐蝕。

為解決上述技術問題，本發明提供一種帶側壁保護的腔體制造方法，包括步驟：

提供硅基底，在所述硅基底上形成第一保護層；

刻蝕所述第一保護層，形成多個窗口，直至露出下方的硅基底；

以所述第一保護層為掩模，刻蝕所述硅基底，在所述硅基底中形成多個淺槽；

在所述第一保護層表面和所述淺槽側壁及底部淀積第二保護層；

刻蝕所述第一保護層表面和所述淺槽底部的所述第二保護層，殘留在所述淺槽側壁上的所述第二保護層形成側壁保護層；

以所述第一保護層和所述側壁保護層為掩模，繼續刻蝕多個所述淺槽，在所述硅基底中形成多個深槽；

采用濕法腐蝕法腐蝕多個所述深槽，在所述硅基底內部形成腔體；

采用氧化法將所述淺槽側壁上的所述側壁保護層全部氧化，將所述腔體完全封閉；

將所述硅基底上的所述第一保護層去除。

可選地，所述硅基底為(111)晶向的。

可選地，多個所述窗口的形狀、尺寸和/或排布是可調的。

可選地，多個所述淺槽的形狀、尺寸、排布和/或深度與多個所述窗口的形狀、尺寸和/或排布具有關聯性。

可選地，所述第二保護層為重摻雜的多晶硅。

可選地，所述濕法腐蝕法采用各向異性的腐蝕工藝，在所述硅基底內部形成所述腔體。

可選地，所述濕法腐蝕的溶液為KOH或者TMAH。

可選地，所述腔體的形狀和/或深度是任意的。

可選地，去除所述第一保護層的方法為刻蝕法或者化學機械拋光法。

為解決上述技術問題，本發明還提供一種帶側壁保護的腔體制造方法，包括步驟：

提供硅基底，在所述硅基底上形成第一保護層；

刻蝕所述第一保護層，形成多個窗口，直至露出下方的硅基底；

以所述第一保護層為掩模，刻蝕所述硅基底，在所述硅基底中形成多個淺槽；

在所述第一保護層表面和所述淺槽側壁及底部淀積第二保護層；

刻蝕所述第一保護層表面和所述淺槽底部的所述第二保護層，殘留在所述淺槽側壁上的所述第二保護層形成側壁保護層；

以所述第一保護層和所述側壁保護層為掩模，繼續刻蝕多個所述淺槽，在所述硅基底中形成多個深槽；

采用濕法腐蝕法腐蝕多個所述深槽，在所述硅基底內部形成腔體；

將所述淺槽側壁上的所述側壁保護層去除；

在多個所述淺槽的側壁之間填滿填充材料，將所述腔體完全封閉，所述填充材料還覆蓋到所述第一保護層上；

采用化學機械拋光法將所述第一保護層上的所述填充材料去除。

可選地，所述硅基底為(111)晶向的。

可選地，多個所述窗口的形狀、尺寸和/或排布是可調的。

可選地，多個所述淺槽的形狀、尺寸、排布和/或深度與多個所述窗口的形狀、尺寸和/或排布具有關聯性。

可選地，所述第二保護層為硅的氧化物。