[发明专利]基于TMAH的气相刻蚀方法及气相刻蚀装置

摘要

本发明公开了一种基于TMAH的气相刻蚀方法，包括：（1）、在单晶硅基片上利用热氧生长一层SiO₂掩膜层薄膜；（2）、利用紫外光刻实现在基片图形化工艺；（3）、利用光刻胶做掩膜，采用体积比HF：NH4F=1:4配制BOE溶液刻蚀SiO₂，丙酮洗掉光刻胶形成以SiO₂为掩膜的刻蚀窗口；（4）、利用密闭且冷凝循环的刻蚀装置在磁力搅拌加热器上实现刻蚀气体的阵列结构刻蚀。该方法可突破TMAH湿法刻蚀同时实现硅结构刻蚀表面粗糙度较小，凸角保护良好，结构阵列刻蚀均匀性良好，速率稳定的技术难题，可用于微传感器、微执行器等微纳器件图形结构的加工工艺。

主权项

1.一种基于TMAH的气相刻蚀方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）、在硅晶圆基片上利用热氧生长一层SiO₂掩膜层薄膜；（2）、利用紫外光刻实现在基片图形化工艺；（3）、利用光刻胶做掩膜，采用体积比HF：NH4F=1:4配制BOE溶液刻蚀SiO₂，丙酮洗掉光刻胶形成以SiO₂为掩膜的刻蚀窗口；（4）、利用密闭且冷凝循环的刻蚀装置在磁力搅拌加热器上实现刻蚀气体的阵列结构刻蚀；刻蚀装置的结构为，包括气相刻蚀腔体（2），所述气相刻蚀腔体（2）内盛装TMAH刻蚀液（1），所述气相刻蚀腔体（2）由腔盖（21）密封；所述腔盖（21）上安装伸入腔体内的温度计（5）及冷凝进管（61）、冷凝回流管（62），所述冷凝进管（61）和冷凝回流管（62）连接冷凝装置（6）；所述TMAH刻蚀液（1）为含5分子结晶水的四甲基氢氧化铵晶体与水配成质量分数为20%～45%的溶液，液面位置淹没冷凝回流管（62）；所述腔盖（21）内安装刻蚀基片放置箱，所述刻蚀基片放置箱包括无底的箱体（31），所述箱体（31）内底面放置硅晶圆基片（3），所述硅晶圆基片（3）背面密封压合有背面保护壳（4），所述箱体（31）上安装箱盖（32），所述箱盖（32）通过连接杆（33）与位于腔盖（21）外的固定块（34）连接。