基于硅片刻穿的体硅加工工艺

摘要

本发明公开了一种基于硅片刻穿的体硅加工工艺。包括如下步骤：在硅片表面制备图形化的光刻胶掩膜；在硅片背面镀金属膜；用真空油将金属膜粘贴在托片上，托片为表面有氧化层的硅片；用感应耦合等离子体干法刻蚀系统刻穿硅片，得到体硅微结构；感应耦合等离子体干法刻蚀采用分阶段刻蚀的方法，包括多个刻蚀阶段，每个刻蚀阶段均在感应耦合等离子体机内，通过钝化、轰击和刻蚀三个步骤交替循环加工完成，随着刻蚀深度的增加，各刻蚀阶段中轰击步骤的轰击强度逐渐增强；去除光刻胶掩膜和金属膜，释放体硅微结构。本发明能有效提高光刻胶的选择比，刻蚀深度以及刻蚀槽侧壁的垂直度。

主权项

一种基于硅片刻穿的体硅加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)在硅片表面制备图形化的光刻胶掩膜；(2)在硅片背面镀金属膜；(3)用真空油将金属膜粘贴在托片上，托片为表面有氧化层的硅片；(4)用感应耦合等离子体干法刻蚀系统刻穿硅片，得到体硅微结构；感应耦合等离子体干法刻蚀采用分阶段刻蚀的方法，包括多个刻蚀阶段，每个刻蚀阶段均在感应耦合等离子体机内，通过钝化、轰击和刻蚀三个步骤交替循环加工完成；钝化步骤的工艺参数为：离子源功率1500～2000W，下电极功率0W，腔体气压50～90mtorr，C₄F₈流量150～250sccm，SF₆流量0～20sccm，刻蚀时间0.375～0.5s；轰击步骤的工艺参数为：离子源功率2000～3000W，腔体气压15～30mTorr，C₄F₈流量0～20sccm，SF₆流量100～250sccm，刻蚀时间0.6～1s；刻蚀步骤的工艺参数为：离子源功率3000～4000W，下电极功率0W，腔体气压80～140mTorr，C₄F₈流量0～20sccm，SF₆流量700～1200sccm，刻蚀时间1～1.5s；随着刻蚀深度的增加，各刻蚀阶段中轰击步骤的轰击强度逐渐增强；(5)去除光刻胶掩膜和金属膜，释放体硅微结构。