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1、一种硅基单面加工悬浮结构微机械电感的制作方法，包括以下步骤： 1)备片、清洗：以厚度为400-600μm、单面抛光的硅片作为衬底，采用硫酸+双 氧水煮沸的方法进行清洗后去离子水漂洗并烘干； 2)热氧化：将准备好的硅片放入氧化炉中，在1000-1100℃下与纯氧气反应，在 硅片的抛光面生成45-55nm的二氧化硅作为去应力层； 3)淀积氮化硅阻挡层：采用化学气相淀积的方法，在硅片正面形成厚度为180- 220nm的氮化硅，作为后续工艺“阳极氧化”的阻挡层； 4)第一次光刻，刻蚀氮化硅阻挡层：对已淀积了氮化硅的硅片进行光刻，暴露 出需要去除的氮化硅区域，然后进行刻蚀，去除待阳极氧化区域的氮化硅，露出下面 的二氧化硅层； 5)刻蚀二氧化硅：将暴露的二氧化硅去除，露出硅衬底，然后将光刻胶去除； 6)阳极氧化，形成多孔硅：在15～25％的氢氟酸溶液中进行阳极氧化，氧化的电 流密度为40±5mA/cm<sup>2</sup>，在暴露的硅片正面生成厚度为15-30μm的多孔硅； 7)去除二氧化硅、氮化硅：将生成好多孔硅的硅片置于8％～10％的氢氟酸溶液中 常温浸泡2～3小时，彻底除去硅片表面的二氧化硅和氮化硅，以提高后续工艺中薄膜 与硅衬底的接触，提高器件的整体质量； 8)淀积二氧化硅：在硅片正面淀积厚度为500±50nm的二氧化硅，作为悬浮结构 的支撑薄膜； 9)致密：将淀积了二氧化硅薄膜后的硅片在氧气中加热至900～1000℃，保持20～ 30分钟，进行致密，以改善二氧化硅薄膜的力学性能，提高薄膜的质量； 10)在硅片上溅射铝：根据电学设计参数的要求，在硅片上溅射厚度为400～600nm 的铝，作为下层金属； 11)第二次光刻，腐蚀铝，形成下层铝线：首先在铝表面形成一定的起保护作用 的光刻胶图形，然后进行腐蚀，形成满足设计要求的下层铝线图形，腐蚀完毕后将光 刻胶去除； 12)淀积氮化硅绝缘层：采用等离子体化学气相淀积的方法，在硅片正面淀积 300nm±50nm的氮化硅，作为两层金属之间的绝缘层； 13)第三次光刻，刻蚀氮化硅绝缘层：在氮化硅绝缘层上刻蚀出两层金属间的接 触孔，以便进行两层金属的互联； 14)在绝缘层上溅射铝，作为上层金属：根据电路设计参数的要求，溅射厚度为 1～5μm的铝； 15)第四次光刻，腐蚀铝，形成上层铝线：采用与第11步工艺相同的光刻、腐 蚀、去胶工艺，对铝进行腐蚀，形成满足设计要求的上层铝线图形； 16)合金：将形成了双层金属的硅片置于400～500℃环境中，同时通入保护气 体，加热25±5分钟，进行合金，以改善两层金属铝的接触，减小接触电阻，提高电感 性能； 17)第五次光刻，形成释放孔：采用采用与第4、第5步相同的光刻及刻蚀工艺， 形成一些腐蚀孔，暴露出多孔硅，以便进行多孔硅的释放，最后将光刻胶去除； 18)释放多孔硅：将硅片置于掺入硅粉和过硫酸铵的四甲基氢氧化铵溶液中，在 水浴中加热15～30分钟，进行多孔硅的释放，形成悬浮结构； 19)清洗、烘干：将制作好的硅片用大量去离子水浸泡、清洗后置于不高于100℃ 烘箱中烘干。 |
