[發明專利]鍺層圖形化方法及硅基MEMS運動傳感器的制造方法

有效

• 申請號: 201710068609.6
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106865488B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 陳躍華;熊磊;奚裴
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 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: 郭四華

1.一種鍺層圖形化方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟11、提供一硅晶圓，在所述硅晶圓表面形成鍺層；

步驟12、采用光刻工藝形成光刻膠圖形定義出所述鍺層需要刻蝕的區域；

步驟13、采用反應離子刻蝕工藝對所述鍺層進行第一次鍺刻蝕，所述第一次鍺刻蝕過程中會發生再沉積形成鍺基聚合物，所述第一次鍺刻蝕完成后在刻蝕區域外保留一定厚度的所述鍺層且保留的所述鍺層的厚度滿足在后續步驟14的原位刻蝕處理中用于對底部的所述硅晶圓的硅進行保護；

步驟14、保持所述硅晶圓的位置不變對所述硅晶圓正面進行去除所述鍺基聚合物的原位刻蝕處理；所述原位刻蝕處理中所述鍺層需要刻蝕的區域外的硅通過所保留的所述鍺層保護；

步驟15、保持所述硅晶圓的位置不變采用反應離子刻蝕工藝對所述鍺層進行第二次鍺刻蝕，所述第二次鍺刻蝕將所述鍺層需要刻蝕的區域的所述鍺層全部去除；

步驟16、對去除了所述鍺基聚合物后的所述硅晶圓進行光刻膠的剝離。

2.如權利要求1所述的鍺層圖形化方法，其特征在于：所述第一次鍺刻蝕和所述第二次鍺刻蝕的刻蝕氣體都為氯源氣體，形成的所述鍺基聚合物為氯化鍺基聚合物。

3.如權利要求2所述的鍺層圖形化方法，其特征在于：所述氯源氣體為氯氣或三氯化硼。

4.如權利要求2所述的鍺層圖形化方法，其特征在于：步驟14中所述原位刻蝕處理的刻蝕氣體為氟源氣體或氧源氣體。

5.如權利要求4所述的鍺層圖形化方法，其特征在于：所述氟源氣體包括四氟化碳，六氟化硫，所述氧源氣體為氧氣。

6.如權利要求1所述的鍺層圖形化方法，其特征在于：所述第一次鍺刻蝕完成后在刻蝕區域還保留的所述鍺層的厚度為

7.一種硅基MEMS運動傳感器的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、提供具有空腔結構的第一硅晶圓，所述第一硅晶圓鍵合在第二硅晶圓的第一面上；

步驟二、在所述第二硅晶圓上進行深硅刻蝕形成硅基MEMS運動傳感器的固定電極和可動電極；

步驟三、在所述第二硅晶圓的第二面上形成鍺層的圖形，以圖形化后的所述鍺層作為第一鍵合層且所述第一鍵合層都位于所述固定電極上；鍺層圖形化方法包括如下步驟：

步驟11、在所述第二硅晶圓的第二面形成鍺層；

步驟12、采用光刻工藝形成光刻膠圖形定義出所述鍺層需要刻蝕的區域；

步驟13、采用反應離子刻蝕工藝對所述鍺層進行第一次鍺刻蝕，所述第一次鍺刻蝕過程中會發生再沉積形成鍺基聚合物，所述第一次鍺刻蝕完成后在刻蝕區域外保留一定厚度的所述鍺層且保留的所述鍺層的厚度滿足在后續步驟14的原位刻蝕處理中用于對底部的所述第二硅晶圓的第二面的硅進行保護；

步驟14、保持所述第二硅晶圓的位置不變對所述第二硅晶圓的第二面進行去除所述鍺基聚合物的原位刻蝕處理；所述原位刻蝕處理中所述鍺層需要刻蝕的區域外的硅通過所保留的所述鍺層保護；

步驟15、保持所述硅晶圓的位置不變采用反應離子刻蝕工藝對所述鍺層進行第二次鍺刻蝕，所述第二次鍺刻蝕將所述鍺層需要刻蝕的區域的所述鍺層全部去除；

步驟16、對去除了所述鍺基聚合物后的所述第二硅晶圓進行光刻膠的剝離；

步驟三、提供第三硅晶圓，在所述第三硅晶圓上形成CMOS集成電路；

步驟四、在所述第三硅晶圓的頂層金屬以及鈍化層表面形成第二鍵合層，通過所述第一鍵合層和所述第二鍵合層實現所述第三硅晶圓和所述第二硅晶圓的共晶鍵合并實現電極連接。

8.如權利要求7所述的硅基MEMS運動傳感器的制造方法，其特征在于：所述第一次鍺刻蝕和所述第二次鍺刻蝕的刻蝕氣體都為氯源氣體，形成的所述鍺基聚合物為氯化鍺基聚合物。

9.如權利要求8所述的硅基MEMS運動傳感器的制造方法，其特征在于：所述氯源氣體為氯氣或三氯化硼。