[发明专利]氧化硅层的刻蚀方法、MEMS器件及其形成方法

说明书

本发明提供了一种氧化硅层的刻蚀方法、MEMS器件及其形成方法。在利用含气态氟化氢的第一反应气体精确刻蚀氧化硅层的基础上，虽然还会产生有聚合物，此时可以通过等离子气体清除所产生的聚合物，以避免聚合物附着在衬底结构上，如此以提高相应器件的可靠性。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种氧化硅层的刻蚀方法、MEMS器件及其形成方法。

背景技术

在集成电路领域中，氧化硅被大量应用，例如可利用氧化硅构成介质层以实现电性隔离、或者利用氧化硅作为缓冲层、又或者利用氧化硅构成牺牲部以界定出需要的腔体空间等。

具体的，在制备图形化的氧化硅层或者去除由氧化硅构成的牺牲层时，通常需要执行刻蚀工艺。现有技术中，一般可以采用氢氟酸溶液湿法刻蚀氧化硅层，也可以采用气态氟化氢干法刻蚀氧化硅层。然而，本发明的发明人发现在利用气态氟化氢干法刻蚀氧化硅层后，极易产生大量的聚合物，该聚合物难以被去除，此时即会对相应器件的器件性能造成影响。

例如，在MEMS器件中，通常是利用氧化硅构成牺牲层以界定出上下电极之间的腔体空间，并在形成上下电极之后去除所述牺牲层，从而释放出上下电极之间的腔体空间。需要说明的是，在利用气态氟化氢干法刻蚀由氧化硅构成的牺牲层后，即容易产生大量的聚合物并附着在MEMS器件上，从而影响MEMS器件的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化硅层的刻蚀方法，以解决刻蚀氧化硅层所产生的聚合物无法被去除的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种氧化硅层的刻蚀方法，包括：

提供形成有氧化硅层的衬底结构；

利用含气态氟化氢的第一反应气体刻蚀所述氧化硅层，并且在刻蚀过程中还产生有聚合物，所述聚合物附着在所述衬底结构上；以及，

利用等离子气体清除所述聚合物。

可选的，所述氧化硅层采用含碳硅源形成，并且所述氧化硅层上还残留有含碳硅源；以及，在刻蚀过程中，残留的含碳硅源分解并生成含碳聚合物。

可选的，所述含碳硅源包括正硅酸乙酯。

可选的，所述第一反应气体还包含醇类；以及，在利用含气态氟化氢的第一反应气体刻蚀所述氧化硅层时产生四氟化硅和水汽，四氟化硅、水汽和醇类进一步反应生成含碳聚合物。

可选的，所述等离子气体包括氧气，以及所述等离子气体清除所述含碳聚合物时生成气态二氧化碳。

可选的，在利用所述第一反应气体刻蚀所述氧化硅层之前，还包括对所述衬底结构进行前烘烤过程；以及，在利用所述第一反应气体刻蚀所述氧化硅层之后，还包括对所述衬底结构进行后烘烤过程。

可选的，在利用所述等离子气体清除所述聚合物后，采用第二反应气体处理所述衬底结构。

可选的，所述第二反应气体的气体压力高于所述第一反应气体的气体压力。

可选的，所述第二反应气体为含气态氟化氢的气体。

可选的，所述聚合物包括含硅聚合物，所述等离子气体包括氧气，所述等离子气体在清除所述含硅聚合物时生成固态二氧化硅；以及，采用第二反应气体处理所述衬底结构时，所述第二反应气体还去除所述固态二氧化硅。

可选的，利用所述等离子气体清除所述聚合物后在所述衬底结构上产生有刻蚀损伤，以及采用第二反应气体处理所述衬底结构时，修复所述衬底结构的刻蚀损伤。

本发明的另一目的在于提供一种MEMS器件的形成方法，包括：

提供一衬底，所述衬底上形成有第一导电层和第二导电层、以及位于所述第一导电层和所述第二导电层之间的第一氧化硅层；以及，