一种去除MOEMS器件台阶硅草的方法与流程
- 国知局
- 2024-07-27 12:42:42
30mtorr。10.在所述s8步骤中sf6气体在射频功率作用下变为等离子体,产生f*自由基,sf6气体的时间为5s-10s,流量为300sccm-500sccm,source功率为2500w-3000w,platen功率为30w-40w,压力为20mtorr-30mtorr。11.所述s9步骤中清洗晶圆使用ekc溶液,清洗时间大于30min,温度75℃-85℃。12.发明优点:本发明的有益效果是,在形成台阶及梳齿结构后,首先采用厚钝化层把梳齿结构侧面保护起来,接着带正电粒子sf5+轰击去除水平面钝化层,然后再刻蚀台阶硅草根部。因为刻蚀可以进行较长时间,可以将最宽的硅草根部也完全刻蚀掉。在硅草倒在台阶上后,硅草侧面带有钝化层,采用带正电粒子sf5+轰击去除水平面钝化层,然后再刻蚀硅草,可以将台阶处的硅草刻蚀干净。最后,使用有机溶剂清洗台阶及梳齿结构表面,可以有效的将钝化层及硅草完全去除干净。从而显著的提升了器件的可靠性,增加了工作寿命。13.附图说明:图1是完成步骤s1后的结构示意图;图2是完成步骤s3后的结构示意图;图3是完成步骤s4后的结构示意图;图4是完成步骤s5后的结构示意图;图5是完成步骤s6后的结构示意图;图6是完成步骤s7后的结构示意图;图7是步骤s8中刻蚀掉硅草后的结构示意图;图8是完成步骤s8后的结构示意图;图9是完成步骤s9后的结构示意图。14.具体实施方式:实施例1:如图1-9所示,一种去除moems器件台阶硅草的方法,它包括以下步骤:选取soi晶圆该晶圆由包括衬底1、埋氧层2、顶层硅3,在顶层硅3上表面刻蚀形成有图形化氧化层4及底部到达埋氧层2槽体31。所述槽体31的高度25μm,槽体31的高度定义为顶层硅3表面距离埋氧层2表面的高度差。15.s2、使用ekc溶液清洗soi晶圆,时间大于30min,温度76℃。该步骤可以将刻蚀形成台阶时残留的钝化层清洗干净。16.s3、采用bosch工艺在顶层硅3上刻蚀出第二槽体34,从而形成梳齿及硅草32。其中,梳齿深度通常为20μm,宽度通常为5μm,硅草32宽度小于1μm,使得梳齿结构33宽度远大于硅草32宽度。17.s4、将c4f8气体通入刻蚀反应腔室中,c4f8气体在射频功率作用下变为等离子体,从而形成覆盖在第二槽体34的槽底面、梳齿的水平面及侧面、以及硅草32的水平面及侧面之上形成厚度大于100nm的钝化层5。所述c4f8气体通入时间为9s,流量为310sccm,source功率为2700w,压力为32mtorr。18.s5、将sf6气体通入刻蚀反应腔室中,在射频功率作用下变为等离子体,从而产生带正电粒子sf5+,在下电极platen下拉功率下轰击分布在第二槽体34的槽底面、梳齿的水平面及硅草32的水平面之上的钝化层5,将其去除干净。但梳齿及硅草32的侧面上的钝化层5则保留了下来,其中梳齿侧面上的钝化层5可以阻挡刻蚀气体sf6,起到保护梳齿侧面的作用。所述sf6气体的通入时间为3s,流量为310sccm,source功率为2600w,platen功率为3200w,压力为22mtorr。19.s6、sf6气体再次通入刻蚀反应腔室中,在射频功率作用下变为等离子体,从而产生f*自由基,对梳齿和硅草32底部与第二槽体34的槽底面接触处,进行横向钻蚀35,此时,梳齿结构33和硅草32侧面上的钝化层5阻挡了f*自由基,保护了梳齿结构33和硅草32的侧面,只有能对梳齿结构33和硅草32的根部钻蚀处槽体。由于硅草32的宽度远小于梳齿结构33的宽度,所述硅草32根部完全钻蚀并倒塌时梳齿结构33依然竖直。所述sf6气体的通入时间为12s,流量为350sccm,source功率为3000w,platen功率为30w,压力为20mtorr。20.s7、再次将sf6气体通入刻蚀反应腔室中,sf6气体在射频功率作用下变为等离子体,产生带正电粒子sf5+,在下电极platen下拉功率下轰击在硅草32的表面上的钝化层5,将其去除干净。sf6气体的通入时间为3s,流量为300sccm,source功率为2500w,platen功率为40w,压力为30mtorr。21.s8、再次将sf6气体通入刻蚀反应腔室中,在射频功率作用下变为等离子体,产生f*自由基,将硅草32刻蚀掉,可能还会剩余极少量的硅草32碎屑。sf6气体的通入时间为5s,流量为500sccm,source功率为2500w,platen功率为30w,压力为20mtorr。22.s9、使用ekc溶液清洗晶圆,将硅草32另一侧残留的钝化层5全部清洗干净。清洗时间大于30min,温度75℃。在清洗的过程中,剩余的极少量硅草32的碎屑也被全部清洗干净。23.实施例2:如图1-9所示,一种去除moems器件台阶硅草的方法,它包括以下步骤:选取soi晶圆该晶圆由包括衬底1、埋氧层2、顶层硅3,在顶层硅3上表面刻蚀形成有图形化氧化层4及底部到达埋氧层2槽体31。所述槽体31的高度78μm,槽体31的高度定义为顶层硅3表面距离埋氧层2表面的高度差。24.s2、使用ekc溶液清洗soi晶圆,时间大于30min,温度84℃。该步骤可以将刻蚀形成台阶时残留的钝化层清洗干净。25.s3、采用bosch工艺在顶层硅3上刻蚀出第二槽体34,从而形成梳齿及硅草32。其中,梳齿结构33深度通常为48μm,宽度通常为7.5μm,硅草32宽度小于1μm,使得梳齿结构33宽度远大于硅草32宽度。26.s4、将c4f8气体通入刻蚀反应腔室中,c4f8气体在射频功率作用下变为等离子体,从而形成覆盖在第二槽体34的槽底面、梳齿的水平面及侧面、以及硅草32的水平面及侧面之上形成厚度大于100nm的钝化层5。所述c4f8气体通入时间为11s,流量为350sccm,source功率为2900w,压力为38mtorr。27.s5、将sf6气体通入刻蚀反应腔室中,在射频功率作用下变为等离子体,从而产生带正电粒子sf5+,在下电极platen下拉功率下轰击分布在第二槽体34的槽底面、梳齿的水平面及硅草32的水平面之上的钝化层5,将其去除干净。但梳齿及硅草32的侧面上的钝化层5则保留了下来,其中梳齿侧面上的钝化层5可以阻挡刻蚀气体sf6,起到保护梳齿侧面的作用。所述sf6气体的通入时间为4s,流量为350sccm,source功率为2900w,platen功率为3200w,压力为29mtorr。28.s6、sf6气体再次通入刻蚀反应腔室中,在射频功率作用下变为等离子体,从而产生f*自由基,对梳齿和硅草32底部与第二槽体34的槽底面接触处,进行横向钻蚀35,此时,梳齿结构33和硅草32侧面上的钝化层5阻挡了f*自由基,保护了梳齿结构33和硅草32的侧面,只有能对梳齿结构33和硅草32的根部钻蚀处槽体。由于硅草32的宽度远小于梳齿结构33的宽度,所述硅草32根部完全钻蚀并倒塌时梳齿结构(33)依然竖直。所述sf6气体的通入时间为19s,流量为300sccm,source功率为2500w,platen功率为40w,压力为30mtorr。29.s7、再次将sf6气体通入刻蚀反应腔室中,sf6气体在射频功率作用下变为等离子体,产生带正电粒子sf5+,在下电极platen下拉功率下轰击在硅草32的表面上的钝化层5,将其去除干净。sf6气体的通入时间为4s,流量为500sccm,source功率为3000w,platen功率为30w,压力为20mtorr。30.s8、再次将sf6气体通入刻蚀反应腔室中,在射频功率作用下变为等离子体,产生f*自由基,将硅草32刻蚀掉,可能还会剩余极少量的硅草32碎屑。sf6气体的通入时间为10s,流量为300sccm,source功率为2900w,platen功率为39w,压力为30mtorr。31.s9、使用ekc溶液清洗晶圆,将硅草32另一侧残留的钝化层5全部清洗干净。清洗时间大于30min,温度84℃。在清洗的过程中,剩余的极少量硅草32的碎屑也被全部清洗干净。
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