[发明专利]一种制作锥形穿硅通孔时采用的刻蚀方法

权利要求书

1.一种制作锥形穿硅通孔时采用的刻蚀方法，其特征在于首先在硅片正面沉积一层SiO₂，然后光刻去除图形中的SiO₂，露出下面的硅。放入STS刻蚀机中，对硅片正面进行第一步刻蚀，第一步刻蚀的过程中刻蚀阶段和钝化阶段交替进行，从而获得出深度为50-200μm的垂直深孔；然后对硅片正面进行第二步刻蚀，刻蚀出具有倒梯形的锥形形貌的深孔。

2.按权利要求1所述的方法，具体步骤是：

(1)在硅片正面沉积一层SiO₂，厚度1.5-3μm，然后光刻，将光刻后露出的SiO₂通过RIE刻蚀去除，露出下面的硅。

(2)然后将硅片放入STS刻蚀机中，对硅片正面进行第一步刻蚀，刻蚀出深度为50-200μm的深孔，在所述的这个步骤中刻蚀阶段与钝化阶段是交替进行的，第一步的总时间为40min-140min，获得50-200μm深度的TSV。

(3)对硅片正面进行第二步刻蚀，刻蚀出锥形孔，刻蚀的具体参数为：SF₆的气体流量为130sccm；O₂的气体流量为13sccm；Coil的功率为700W；Platen的功率为20W；压力为12mt；第二步的总时间为5-17min，实现TSV的上孔径是其下孔径的1.2-2.2倍。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于所述的对硅片正面进行的第一步刻蚀时刻蚀的具体参数为：

①刻蚀阶段：SF₆的气体流量为130sccm；O₂的气体流量为13sccm；Coil的功率为600W；Platen的功率为20W；压力为26mt；刻蚀阶段的时间为6s；

②钝化阶段：SF₆的气体流量为0；C₄F₈的气体流量为85sccm；Coil的功率为600W；Platen的功率为0W；压力为17mt；钝化阶段的时间为5s。

4.按权利要求2所述的方法，其特征在于第二步刻蚀时，5min刻蚀时间实现TSV的上孔径是其下孔径的1.2-1.3倍；随刻蚀时间延长，其比例增大，直至刻蚀时间达17min，TSV的上孔径与下孔径的比例增加至最大值2-2.2倍；刻蚀时间继续延长，锥形形貌基本不再发生变化。

5.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于第一步刻蚀过程采用BOSCH刻蚀工艺形成垂直侧壁的深孔。