[发明专利]硅微机械结构的预埋掩模湿法腐蚀工艺

权利要求书

1.一种硅微机械结构的预埋掩模湿法腐蚀工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备二氧化硅薄膜层：以特定晶向的硅片作为硅微机械结构的基底，并在所述硅片的正、反面均生成厚度为D₀的二氧化硅薄膜层；

（2）制备掩模图形：先对所述硅片的正面进行光刻，然后保护反面并对正面的二氧化硅薄膜层进行刻蚀，刻蚀厚度为D₀，在正面形成初始掩模图形；再对硅片的反面进行光刻，然后保护正面并对反面的二氧化硅薄膜层进行刻蚀，刻蚀厚度为D₁，D₁< D₀，在反面形成预埋掩模图形；

或者，先对所述硅片的反面进行光刻，然后保护正面并对硅片反面的二氧化硅薄膜层进行刻蚀，刻蚀厚度为D₁，D₁< D₀，在反面形成预埋掩模图形；再对所述硅片的正面进行光刻，然后保护反面并对硅片正面的二氧化硅薄膜层进行刻蚀，刻蚀厚度为D₀，在正面形成初始掩模图形；

或者，先对所述硅片的正、反面同时进行光刻，然后对硅片正、反面的二氧化硅薄膜层同时进行刻蚀，刻蚀厚度为D₀，在正、反面均形成初始掩模图形；然后在所述硅片的正、反面同时旋涂光刻胶保护层，并在正、反面上初始掩模图形外的其他区域继续进行二次光刻，再对二次光刻后的二氧化硅薄膜层进行二次刻蚀，刻蚀厚度为D₁，D₁< D₀，在正、反面均形成预埋掩模图形；

或者，先对所述硅片的正、反面同时进行光刻，然后对硅片正、反面的二氧化硅薄膜层同时进行刻蚀，刻蚀厚度为D₁，D₁< D₀，在正、反面均形成预埋掩模图形；然后在所述硅片的正、反面同时旋涂光刻胶保护层，并在正、反面上预埋掩模图形外的其他区域继续进行二次光刻，再对二次光刻后的二氧化硅薄膜层进行二次刻蚀，刻蚀厚度为D₀，在正、反面均形成初始掩模图形；

（3）初次湿法腐蚀：在碱性腐蚀溶液中，根据形成的初始掩模图形，对上述步骤（2）后的硅片进行各向异性湿法腐蚀，待腐蚀深度达到预设值，停止腐蚀，形成硅片的腐蚀槽，同时成型出薄膜结构；

（4）开启预埋掩模图形：对上述步骤（3）后硅片正、反面的二氧化硅薄膜层进行刻蚀，刻蚀厚度为D₂，D₂= D₀－D₁，使所述二氧化硅薄膜层上形成的预埋掩模图形在硅片表面开启；

（5）再次湿法腐蚀：在碱性腐蚀溶液中，利用已经形成的腐蚀槽和已经开启的预埋掩模图形继续对硅片进行各向异性腐蚀，待硅片腐蚀达到预设值时，停止腐蚀，去除硅片表面的二氧化硅薄膜层，完成硅微机械结构的制作。

2.根据权利要求1所述的预埋掩模湿法腐蚀工艺，其特征在于：所述硅片为双面抛光且低电阻率的N型（100）或（110）硅片。

3.根据权利要求1所述的预埋掩模湿法腐蚀工艺，其特征在于：所述二氧化硅掩模层通过在硅片表面进行热氧化工艺生成。

4.根据权利要求1或2或3所述的预埋掩模湿法腐蚀工艺，其特征在于：所述D₀的取值范围控制在5000 ?≤D₀≤10000 ?。

5.根据权利要求4所述的预埋掩模湿法腐蚀工艺，其特征在于：所述D₁的取值范围控制在1000 ?≤D₁≤3500 ?。

6.根据权利要求1或2或3所述的预埋掩模湿法腐蚀工艺，其特征在于：所述碱性腐蚀溶液为四甲基氢氧化铵溶液。

7.根据权利要求1或2或3所述的预埋掩模湿法腐蚀工艺，其特征在于：所述的对二氧化硅薄膜层进行刻蚀均是在缓冲氢氟酸溶液中进行的。