[发明专利]深硅刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体、MEMS器件加工领域，尤其涉及一种减小深硅刻蚀中根据开口尺寸差异导致侧壁形貌变化的新方法。

背景技术

半导体、MEMS（微机电系统，Micro-Electro-Mechanical Systems）器件技术的发展很大程度上依赖于微纳米加工技术的不断进步。随着高深宽比干法刻蚀技术的普遍采用与不断发展，体硅MEMS器件也得到了越来越广泛的应用；然而很多体硅MEMS器件都拥有不同尺寸的结构，受到博世（BOSCH）工艺的micro loading（微负载）效应影响，在进行结构释放时仅仅能保证某一种尺寸结构的侧壁陡直度，对于体硅MEMS器件的性能有着较大的影响。虽然可以通过调整刻蚀工艺参数来减小博世（BOSCH）工艺的micro loading效应，但是对于尺寸相差较大的结构，侧壁陡直度依然有着很严重的偏差，严重影响刻蚀工艺效果。

随着光刻版图形中沟槽的宽度的增加，受博世（BOSCH）工艺的micro loading效应的影响。对于设计宽度为20μm的沟槽刻蚀后上开口的尺寸和底部宽度尺寸相差达2μm以上，参图3所示；对于设计宽度为10μm的沟槽刻蚀后上开口的尺寸和底部宽度尺寸相差达1μm左右，陡直度偏差显著，参图4所示。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种深硅刻蚀方法，解决深硅刻蚀工艺造成陡直度偏差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种深硅刻蚀方法，包括：

s1、设计光刻版图形，该光刻版图形具有不同宽度的沟槽，利用细线条沿所述沟槽的宽度方向对所述沟槽进行分割，并使得分割后所有沟槽的宽度相同；

s2、根据设计的光刻版图形在待加工样品上形成掩膜；

s3、在掩膜下对待加工样品进行深硅ICP刻蚀，同时刻蚀掉所述细线条形成的掩膜部分。

作为本发明的进一步改进，所述细线条的宽度小于或等于所述被分割沟槽的宽度的1/10。

作为本发明的进一步改进，所述细线条的宽度小于等于2微米。

作为本发明的进一步改进，所述掩膜为二氧化硅层。

作为本发明的进一步改进，所述掩膜为光刻胶。

本发明还公开了一种深硅刻蚀方法，包括：

s1、设计光刻版图形，该光刻版图形具有沟槽，利用细线条沿所述沟槽的宽度方向对所述沟槽进行分割，并使得分割后所有沟槽的宽度相同；

s2、根据设计的光刻版图形在待加工样品上形成掩膜；

s3、在掩膜下对待加工样品进行深硅ICP刻蚀，同时刻蚀掉所述细线条形成的掩膜部分。

本发明的深硅刻蚀方法，经实验证明其实施所具的突出效果：经过该抑制方法处理后，能有效减小深硅刻蚀中由于沟槽宽度尺寸较大的差异导致侧壁形貌变化，将侧壁陡直度偏差控制在1μm之内。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明具体实施例中光刻板图形设计示意图；

图2所示为本发明具体实施例中刻蚀22μm沟槽的成品效果示意图；

图3所示为现有技术中刻蚀20μm沟槽的成品效果示意图；

图4所示为现有技术中刻蚀10μm沟槽的成品效果示意图。

具体实施方式

为适应半导体、MEMS器件应用发展所需，为了有效克服深硅刻蚀中BOSCH工艺的micro loading效应影响，提高释放时图形整体尺寸的陡直度。本发明提出了一种深硅刻蚀方法。

本发明的深硅刻蚀方法，特别适用于被刻蚀的图形有多种宽度尺寸且相差较大的情况。周知地，该深硅刻蚀的工艺包括：Ⅰ设计光刻版图形，Ⅱ根据设计的光刻版图形在待加工样品上形成掩膜，Ⅲ在掩膜下对待加工样品进行深硅ICP（电感等离子体）刻蚀，形成所需结构。在此基础上，本发明所述的深硅刻蚀方法是针对其中若干步骤提出改善措施，从而使得刻蚀后的沟槽侧壁陡直度得以较好地维持。

本发明的深硅刻蚀方法，也适用于具有相同宽度尺寸沟槽的图形，还适用于只有一个沟槽的图形。

本发明实施例公开了一种深硅刻蚀方法，包括：