專利名稱：在體硅加工中用于功能結(jié)構(gòu)Si和犧牲層的Si的隔離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在體硅加工中用于功能結(jié)構(gòu)Si和犧牲層的Si的隔離方法。
背景技術(shù)：
在MEMS器件中，有相當(dāng)一部分器件需要制作空腔結(jié)構(gòu)或者直接將襯底鏤空，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)與襯底的分離。例如，運用于新式存儲器或表面形貌測量儀器的核心結(jié)構(gòu)——懸臂梁結(jié)構(gòu)，加速度傳感器、剪切力傳感器、溫度傳感器的懸空薄膜結(jié)構(gòu)，非制冷紅外探測器的核心器件——紅外焦平面陣列等等。該類器件通常通過硅基表面微加工技術(shù)和體微加工技術(shù)結(jié)合來完成，有利于大規(guī)模生產(chǎn)。但如懸臂梁等懸空結(jié)構(gòu)的制作，一般需要采用犧牲層釋放技術(shù)，而犧牲層釋放工藝復(fù)雜，釋放后通常會造成結(jié)構(gòu)層與襯底的粘連，為解決此問題，一種方法為在功能層或襯底制作微尖端。微尖端通常經(jīng)過腐蝕制作而成，長時間的腐蝕通常會造成腐蝕不均勻現(xiàn)象，導(dǎo)致部分功能結(jié)構(gòu)的實效，不利于大陣列的制作；如紅外焦平面陣列利用Si的高熱容熱導(dǎo)特性作熱沉結(jié)構(gòu)來提高器件的性能，但通過增加該結(jié)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)的釋放造成極大的困難，腐蝕釋放工藝很難把握，另一方面長時間腐蝕的不均勻性造成有的區(qū)域剛好釋放完成，有的區(qū)域過腐蝕，有的區(qū)域欠腐蝕，造成有些區(qū)域的性能偏離設(shè)計。工藝實現(xiàn)很困難，需要嚴(yán)格把握，不利于大規(guī)模陣列的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種在體硅加工中用于功能結(jié)構(gòu)Si和犧牲層的Si的隔離方法，該方法可使功能結(jié)構(gòu)硅被完全包圍，腐蝕釋放時利用兩種材料的高選擇t匕，實現(xiàn)了作為犧牲層的Si被完全腐蝕而作為結(jié)構(gòu)層的Si被完全保留，工藝難度大大降低，尤其適合大陳列化的生產(chǎn)制作。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種在體硅加工中用于功能結(jié)構(gòu)Si和犧牲層的Si的隔離方法，包括以下步驟:①取SOI硅片，該SOI硅片從上到下依次為上硅層、氧化硅層和下硅層，在所述上硅層上根據(jù)需要制作器件部分，用于功能結(jié)構(gòu)的Si利用深刻蝕技術(shù)加氧化技術(shù)，實現(xiàn)與犧牲層硅的隔離；②在下硅層的表面上淀積一層掩蔽層，并把不需要的掩蔽層蝕刻掉，露出下硅層，然后在該露出的下硅層表面開始進行硅的深刻蝕，直至刻蝕到氧化硅層為止；③將上述上硅層上多余的硅刻蝕掉；④將上述步驟②中露出的氧化硅層刻蝕掉。作為本發(fā)明的進一步改進，所述掩蔽層的材料為光刻膠、氧化硅和鋁之一。本發(fā)明的有益效果是:通過SOI埋氧層和深槽氧化層，將功能Si和用于犧牲層的Si完全隔離，在體硅腐蝕時起到了很好的保護作用；解決了長時間腐蝕釋放時不均勻的問題，簡化了腐蝕釋放工藝；器件制作的工藝步驟得以簡化；非常適用于大規(guī)模陣列制作。


圖1為本發(fā)明所述方法步驟之一結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述方法步驟之二結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所述方法步驟之三結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所述方法步驟之四結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式一種在體硅加工中用于功能結(jié)構(gòu)Si和犧牲層的Si的隔離方法，其特征在于包括以下步驟:①取SOI硅片，該SOI硅片從上到下依次為上硅層1、氧化硅層2和下硅層3，在所述上硅層上根據(jù)需要制作器件部分(如圖1所示)，用于功能結(jié)構(gòu)的Si利用深刻蝕技術(shù)加氧化技術(shù)，實現(xiàn)與犧牲層硅的隔離；②在下硅層的表面上淀積一層掩蔽層4，并把不需要的掩蔽層蝕刻掉，露出下硅層，然后在該露出的下硅層表面開始進行硅的深刻蝕，直至刻蝕到氧化硅層為止(如圖2所示)；③將上述上硅層上多余的硅刻蝕掉(如圖3所示);④將上述步驟②中露出的氧化硅層刻蝕掉(如圖4所示)。優(yōu)選的，上述掩蔽層的材料為光刻膠、氧化硅和鋁之一。
權(quán)利要求
1.一種在體硅加工中用于功能結(jié)構(gòu)s i和犧牲層的S i的隔離方法，其特征在于包括以下步驟: ①取SOI硅片，該SOI硅片從上到下依次為上硅層(I)、氧化硅層(2)和下硅層(3)，在所述上硅層上根據(jù)需要制作器件部分； ②在下硅層的表面上淀積一層掩蔽層(4)，并把不需要的掩蔽層蝕刻掉，露出下硅層，然后在該露出的下硅層表面開始進行硅的深刻蝕，直至刻蝕到氧化硅層為止； ③將上述上硅層上多余的硅刻蝕掉； ④將上述步驟②中露出的氧化硅層刻蝕掉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在體硅加工中用于功能結(jié)構(gòu)Si和犧牲層的Si的隔離方法，其特征在于:所述掩蔽層的材料為光刻膠、氧化娃和招之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在體硅加工中用于功能結(jié)構(gòu)Si和犧牲層的Si的隔離方法，包括步驟①取SOI硅片，該SOI硅片從上到下依次為上硅層、氧化硅層和下硅層，在上硅層上根據(jù)需要制作器件部分，用于功能結(jié)構(gòu)的Si利用深刻蝕技術(shù)加氧化技術(shù)，實現(xiàn)與犧牲層硅的隔離；②在下硅層的表面上淀積一層掩蔽層，并把不需要的掩蔽層蝕刻掉，露出下硅層，然后在該露出的下硅層表面開始進行硅的深刻蝕，直至刻蝕到氧化硅層為止；③將上述上硅層上多余的硅刻蝕掉；④將上述步驟②中露出的氧化硅層刻蝕掉。該方法可使功能結(jié)構(gòu)硅被完全包圍，腐蝕釋放時利用兩種材料的高選擇比，實現(xiàn)了作為犧牲層的Si被完全腐蝕而作為結(jié)構(gòu)層的Si被完全保留，工藝難度大大降低，尤其適合大陳列化的生產(chǎn)制作。
文檔編號B81C1/00GK103193192SQ201210002678
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者劉瑞文, 焦斌斌, 孔延梅, 李志剛, 盧狄克, 陳大鵬 申請人:昆山光微電子有限公司