微同轴结构腔体释放方法及微同轴结构晶片与流程

本申请涉及微电子，尤其涉及一种微同轴结构腔体释放方法及微同轴结构晶片。

背景技术：

1、目前，mems(micro-electro-mechanical system)是一个新兴研究领域，mems的特征是电子机械的集成化、小型化、制造一体化，mems技术领域是许多学科的集合，它包括电子工程、机械工程、材料科学、微纳制造、生命科学、化学工程等领域，需要平衡材料、设计、制造、性能之间的关系。在器件制造过程中，前后工序之间的相互影响也是决定器件制造的关键因素。

2、mems领域中的空腔制造工艺，其工艺流程分为三个部分：第一部分是通过物理气相沉积溅射种子层，通过光刻胶得到所需的铸模；第二部分为通过光刻工艺设置传输线支撑体，第三部分是利用金属种子层上的光刻胶模具电镀金属，最后将光刻胶及金属种子层剥离，得到所设计的空腔传输线金属结构。因为空腔传输线是厚度数百微米且深宽比较大的三维金属微结构，在实现三维结构的前提下，需要将腔体内的牺牲层去除干净，释放工艺即去除牺牲层工艺对三维立体金属结构至关重要。然而，现有的微同轴结构腔体的释放方式的工艺难度较大，且释放得到的微同轴结构腔体的腔室材料残留严重。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种微同轴结构腔体释放方法及微同轴结构晶片，能够简化微同轴结构腔体的释放工艺，减少材料残留。

2、本申请实施例的第一方面，提供一种微同轴结构腔体释放方法，包括：

3、对待释放腔体的晶圆样品进行表面处理，以露出所述晶圆样品的顶层种子层；

4、去除所述顶层种子层；

5、利用曝光工艺和显影工艺去除所述晶圆样品的中间种子层与所述顶层种子层之间的第一光刻胶，并带离第一黏附层，以及通过微同轴结构侧壁的释放孔去除所述微同轴结构腔体内的第二光刻胶，其中，所述第一粘附层位于所述顶层种子层与所述第一光刻胶之间。

6、在一些实施方式中，所述微同轴结构腔体释放方法，还包括：

7、去除所述中间种子层；

8、利用曝光工艺和显影工艺去除所述晶圆样品的第三光刻胶，并带离第二黏附层，其中，所述第三光刻胶位于所述晶圆样品的底层种子层与所述中间种子层之间，所述第二黏附层位于所述第三光刻胶与所述中间种子层之间；

9、去除所述底层种子层。

10、在一些实施方式中，在去除所述第二光刻胶的过程中的所述曝光工艺的光照通过所述释放孔传导至所述微同轴结构腔体内的所述第二光刻胶。

11、在一些实施方式中，所述种子层包括所述顶层种子层、所述中间种子层和所述底层种子层；

12、至少一层所述种子层的去除，包括：

13、将所述晶圆样品置入硫酸和双氧水的混合液中浸泡后清洗，重复至少两次。

14、在一些实施方式中，所述硫酸和所述双氧水的混合液中所述硫酸的质量分数为0.5％至2％，所述双氧水的质量分数为0.5％至2％；和/或，

15、所述将所述晶圆样品置入硫酸和双氧水的混合液中浸泡后清洗的重复次数为2次至5次，单次浸泡时间为10秒至50秒。

16、在一些实施方式中，所述对待释放腔体的晶圆样品进行表面处理，以露出所述晶圆样品的顶层种子层，包括：

17、利用等离子水对所述晶圆样品的表面进行清洗；

18、对表面清洗后的所述晶圆样品进行曝光和显影，以去除顶层光刻胶，露出所述顶层种子层。

19、在一些实施方式中，去除所述顶层光刻胶的曝光时间为1min至10min，曝光机温度为20℃至40℃，曝光机功率为500w至1000w。

20、在一些实施方式中，所述曝光工艺采用紫外光；和/或，

21、所述曝光工艺的曝光机的功率为800w至1000w，曝光机温度小于40℃；和/或，

22、所述曝光工艺的曝光时间为1min至30min。

23、在一些实施方式中，所述显影工艺中显影液的四甲基氢氧化铵的质量分数为2.3％至5％；和/或，

24、所述显影工艺的显影时间为10min至60min。

25、本申请实施例的第二方面，提供一种微同轴结构晶片，所述微同轴结构晶片是根据第一方面所述的微同轴结构腔体释放方法制备得到的。

26、本申请实施例提供的微同轴结构腔体释放方法，通过微同轴结构侧壁的释放孔，对腔体内的光刻胶进行曝光和显影，即曝光的光线可以通过侧壁铜层的释放孔传导至腔体内的光刻胶，进行腔体内光刻胶的曝光，以及显影液可以通过释放孔显影释放孔内的光刻胶和腔体内的光刻胶，光刻胶的去除更为彻底，不容易存在残胶。另外结合种子层的逐层刻蚀，最终可以得到微同轴结构的晶片。不会对空腔结构金属造成损伤，支撑条与衬底的结合强度大，无脱落，保证了空腔结构的机械强度，释放完的器件残留物少且腔体通透，保证了器件的良率。可见器件表面的光阻去除干净，中间种子层去去除干净，中间腔体光刻胶释放无残留。本方法制备步骤简单高效，所选择的工艺流程选择比大，不会伤到结构金属，在保证器件结构完整性的前提下，能够实现腔体结构释放干净通透。

技术特征：

1.一种微同轴结构腔体释放方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的微同轴结构腔体释放方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的微同轴结构腔体释放方法，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的微同轴结构腔体释放方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的微同轴结构腔体释放方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的微同轴结构腔体释放方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的微同轴结构腔体释放方法，其特征在于，

8.根据权利要求2所述的微同轴结构腔体释放方法，其特征在于，

9.根据权利要求2所述的微同轴结构腔体释放方法，其特征在于，

10.一种微同轴结构晶片，其特征在于，所述微同轴结构晶片是根据权利要求1-9中任一项所述的微同轴结构腔体释放方法制备得到的。

技术总结本申请公开一种微同轴结构腔体释放方法及微同轴结构晶片，涉及微电子技术领域，能够简化微同轴结构腔体的释放工艺，减少材料残留。微同轴结构腔体释放方法，包括：对待释放腔体的晶圆样品进行表面处理，以露出所述晶圆样品的顶层种子层；去除所述顶层种子层；利用曝光工艺和显影工艺去除所述晶圆样品的中间种子层与所述顶层种子层之间的第一光刻胶，并带离第一黏附层，以及通过微同轴结构侧壁的释放孔去除所述微同轴结构腔体内的第二光刻胶，其中，所述第一粘附层位于所述顶层种子层与所述第一光刻胶之间。技术研发人员：张拴,杨云春,郭鹏飞,陆原,王晨星,赵利芳,王维嘉受保护的技术使用者：赛莱克斯微系统科技（北京）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/12