硅釋放工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硅釋放工藝，通過干法深槽刻蝕設(shè)備實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟：提供需要進(jìn)行硅釋放的器件，并在所述器件需要進(jìn)行硅釋放的位置覆蓋掩模；在刻蝕氣體的氣氛下，對所述器件進(jìn)行刻蝕工藝；在保護(hù)氣體的氣氛下，對所述器件進(jìn)行沉積工藝；重復(fù)刻蝕工藝和沉積工藝，直至器件底部的硅完全釋放干凈，完成所述硅釋放工藝。這種硅釋放工藝采用干法深槽刻蝕設(shè)備來實(shí)現(xiàn)器件底部的硅的釋放，相對于傳統(tǒng)的采用濕法藥液腐蝕來進(jìn)行硅釋放的方法，可控性高、作業(yè)周期短，產(chǎn)能較高。
【專利說明】
娃釋放工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造加工領(lǐng)域，尤其涉及一種硅釋放工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，微電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入超大規(guī)模集成電路和系統(tǒng)集成時(shí)代，微電子技術(shù)已經(jīng)成為信息時(shí)代的標(biāo)志和基礎(chǔ)。
[0003]在微電子技術(shù)中，一塊集成電路芯片的制造完成，需要經(jīng)過集成電路設(shè)計(jì)、掩模板制造、原始材料制造、芯片加工、封裝、測試等工序。其中，對半導(dǎo)體硅片進(jìn)行刻蝕形成工藝溝槽的技術(shù)，顯得尤為關(guān)鍵。
[0004]刻蝕(Etch)是半導(dǎo)體制造工藝、微電子IC制造工藝以及微納制造工藝中的一種相當(dāng)重要的步驟，是與光刻相聯(lián)系的圖形化(pattern)處理的一種主要工藝。
[0005]在某些特殊結(jié)構(gòu)的制造加工過程中，需要通過對硅釋放(即需要把某些結(jié)構(gòu)底部的硅全部刻蝕干凈)來實(shí)現(xiàn)該特殊結(jié)構(gòu)懸空，被釋放懸空的結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)某些特定的功能。
[0006]目前，傳統(tǒng)的硅釋放工藝多是使用濕法藥液進(jìn)行釋放。然而，采用濕法藥液腐蝕來進(jìn)行硅釋放的方法，作業(yè)周期較長，產(chǎn)能較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于此，有必要提供一種產(chǎn)能較高的硅釋放工藝。
[0008]一種硅釋放工藝，通過干法深槽刻蝕設(shè)備實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟:
[0009]提供需要進(jìn)行硅釋放的器件，并在所述器件需要進(jìn)行硅釋放的位置覆蓋掩模；
[0010]在刻蝕氣體的氣氛下，對所述器件進(jìn)行刻蝕工藝；
[0011]在保護(hù)氣體的氣氛下，對所述器件進(jìn)行沉積工藝；
[0012]重復(fù)刻蝕工藝和沉積工藝，直至器件底部的硅完全釋放干凈，完成所述硅釋放工藝。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，所述刻蝕工藝中，通過控制所述刻蝕氣體的上電極功率或電壓、所述刻蝕氣體的下電極的功率或電壓以及所述刻蝕氣體的流量來調(diào)整硅釋放的速率。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，所述刻蝕氣體的上電極功率或電壓為所述干法深槽刻蝕設(shè)備的最大功率或電壓的1/2?I。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，所述刻蝕氣體的下電極功率設(shè)置為OW?5W或所述刻蝕氣體的下電極電壓設(shè)置為OV?5V。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，所述刻蝕氣體為SF6 ;所述刻蝕工藝中，SF6的流量為所述干法深槽刻蝕設(shè)備的最大流量的1/3?2/3。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，所述沉積工藝中，通過控制所述保護(hù)氣體的上電極功率或電壓、所述保護(hù)氣體的下電極的功率或電壓以及所述保護(hù)氣體的流量來調(diào)整硅釋放的角度。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，所述保護(hù)氣體的上電極功率或電壓為所述干法深槽刻蝕設(shè)備的最大功率或電壓的1/6?1/2。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，所述保護(hù)氣體的下電極功率設(shè)置為OW?5W或所述保護(hù)氣體的下電極電壓設(shè)置為OV?5V。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，所述保護(hù)氣體為C4F8 ;所述沉積工藝中，C4F8的流量為1sccm?50sccmo
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，單次的所述刻蝕工藝和單次的所述沉積工藝的時(shí)間比例設(shè)置為7 ?9:1。
[0022]這種硅釋放工藝采用干法深槽刻蝕設(shè)備來實(shí)現(xiàn)器件底部的硅的釋放，相對于傳統(tǒng)的采用濕法藥液腐蝕來進(jìn)行硅釋放的方法，可控性高、作業(yè)周期短，產(chǎn)能較高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為一實(shí)施方式的硅釋放工藝的流程圖；
[0024]圖2為需要進(jìn)行硅釋放工藝的器件的部分結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0025]圖3為如圖2所示的器件的部分結(jié)構(gòu)在硅釋放工藝過程中的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0027]如圖1所示的一實(shí)施方式的硅釋放工藝，通過干法深槽刻蝕設(shè)備實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟:
[0028]S10、提供需要進(jìn)行硅釋放的器件10，并在器件10需要進(jìn)行硅釋放的位置覆蓋掩模20。
[0029]結(jié)合圖2，器件10需要進(jìn)行硅釋放的位置的材料為硅，在硅上按照不同的需求覆蓋不同材料的掩模20。
[0030]一般而言，采用干法深槽刻蝕設(shè)備進(jìn)行硅釋放工藝，掩模20的材料可以為光刻膠、Si02*Si3N4。
[0031]S20、在刻蝕氣體的氣氛下，對器件10進(jìn)行刻蝕工藝。
[0032]刻蝕工藝中，通過控制刻蝕氣體的上電極功率或電壓、刻蝕氣體的下電極的功率或電壓以及刻蝕氣體的流量來調(diào)整硅釋放的速率。
[0033]刻蝕氣體的上電極功率或電壓直接影響硅釋放的速率。一般的，刻蝕氣體的上電極功率或電壓可以根據(jù)需要的硅釋放速率在干法深槽刻蝕設(shè)備所限定的功率或電壓范圍內(nèi)調(diào)整。
[0034]在一個(gè)較優(yōu)的實(shí)施方式中，刻蝕氣體的上電極功率或電壓可以為干法深槽刻蝕設(shè)備的最大功率或電壓的1/2?I。在一個(gè)特別的實(shí)施方式中，刻蝕氣體的上電極功率或電壓為干法深槽刻蝕設(shè)備的最大功率或電壓的最大值。
[0035]刻蝕氣體的下電極功率或電壓間接影響硅釋放的速率?？涛g氣體的下電極功率可以設(shè)置為OW?5W，或者刻蝕氣體的下電極電壓可以設(shè)置設(shè)置為OV?5V。這里需要指出的是，在很多情況下，即便刻蝕氣體的下電極不工作，即將刻蝕氣體的下電極功率或電壓設(shè)置為OW或V，刻蝕工藝也可以向著預(yù)期的方向進(jìn)行，這就需要對保護(hù)氣體的方向進(jìn)行更為精確的控制。
[0036]本實(shí)施方式中，刻蝕氣體為SF6。
[0037]刻蝕氣體的流量直接影響硅釋放的速率。一般的，刻蝕氣體的流量可以根據(jù)需要的硅釋放速率在干法深槽刻蝕設(shè)備所限定的流量范圍內(nèi)調(diào)整。
[0038]本實(shí)施方式中，SF6的流量可以為干法深槽刻蝕設(shè)備的最大流量的1/3?2/3。在一個(gè)較優(yōu)的實(shí)施方式中，SF6的流量為干法深槽刻蝕設(shè)備的最大流量的1/2。
[0039]S30、在保護(hù)氣體的氣氛下，對器件10進(jìn)行沉積工藝。
[0040]沉積工藝中，通過控制保護(hù)氣體的上電極功率或電壓、保護(hù)氣體的下電極的功率或電壓以及保護(hù)氣體的流量來調(diào)整硅釋放的角度。
[0041]保護(hù)氣體的上電極功率或電壓一般設(shè)置為干法深槽刻蝕設(shè)備的最大功率或電壓的1/6?1/2。在一個(gè)較優(yōu)的實(shí)施方式中,保護(hù)氣體的上電極功率或電壓設(shè)置為干法深槽刻蝕設(shè)備的最大功率或電壓的1/3。
[0042]保護(hù)氣體的下電極功率可以設(shè)置為OW?5W，或著保護(hù)氣體的下電極電壓設(shè)置為OV?5V。這里需要指出的是，在很多情況下，為了更好的控制釋放的方向性和釋放的速率，建議合理的選用保護(hù)氣體的下電極功率。
[0043]本實(shí)施方式中，保護(hù)氣體為C4F8。
[0044]本實(shí)施方式中，C4F8的流量可以設(shè)置為1sccm?50sccm。
[0045]S40、重復(fù)刻蝕工藝和沉積工藝，直至器件10底部的硅完全釋放干凈，完成硅釋放工藝。
[0046]采用干法深槽刻蝕設(shè)備實(shí)現(xiàn)硅釋放工藝，需要多次重復(fù)刻蝕工藝和沉積工藝。
[0047]結(jié)合圖3，在該硅釋放工藝進(jìn)行的過程中，可以在器件10需要釋放硅的部位，具體的，在沒有覆蓋掩模20的部位刻蝕形成深槽12。經(jīng)過多次重復(fù)刻蝕工藝和沉積工藝，最終將器件10底部的硅完全釋放干凈。
[0048]硅完全釋放干凈的判斷標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)具體儀器的不同而不同。一般的，可以通過儀器本身帶有監(jiān)控來判斷硅是否完全釋放干凈。此外，還可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，確定在重復(fù)了若干次的刻蝕工藝和沉積工藝后，判斷硅是否完全釋放干凈，當(dāng)然，這種經(jīng)驗(yàn)式的判斷需要預(yù)先進(jìn)行幾次試驗(yàn)。
[0049]本實(shí)施方式中，通過干法深槽刻蝕設(shè)備自身監(jiān)控，判斷器件10底部的硅是否完全釋放干凈。
[0050]一般而言，單次的刻蝕工藝和單次的沉積工藝的時(shí)間比例可以設(shè)置為7?9:1。[0051 ] 在一個(gè)較優(yōu)的實(shí)施例中，單次的刻蝕工藝和單次的沉積工藝的時(shí)間比例設(shè)置為8:1。
[0052]具體的，單次的刻蝕工藝的時(shí)間可以設(shè)置為Is?5s，單次工藝的時(shí)間可以根據(jù)需要的刻蝕速率調(diào)整；單次的沉積工藝的時(shí)間可以設(shè)置為Is?5s，需要更加刻蝕單次工藝時(shí)間和刻蝕速率進(jìn)行調(diào)整。
[0053]這種硅釋放工藝采用干法深槽刻蝕設(shè)備來實(shí)現(xiàn)器件底部的硅的釋放，相對于傳統(tǒng)的采用濕法藥液腐蝕來進(jìn)行硅釋放的方法，可控性高、作業(yè)周期短，產(chǎn)能較高。
[0054]這種硅釋放工藝采用干法深槽刻蝕設(shè)備來實(shí)現(xiàn)器件底部的硅的釋放，通過控制刻蝕氣體的上電極功率或電壓、刻蝕氣體的下電極的功率或電壓以及刻蝕氣體的流量來調(diào)整硅釋放的速率，通過控制保護(hù)氣體的上電極功率或電壓、保護(hù)氣體的下電極的功率或電壓以及保護(hù)氣體的流量來調(diào)整硅釋放的角度，硅釋放工藝的可控性較強(qiáng)。
[0055]這種硅釋放工藝采用干法深槽刻蝕設(shè)備來實(shí)現(xiàn)器件底部的硅的釋放，使硅釋放的過程操作簡單，安全性提高。
[0056]這種硅釋放工藝采用干法深槽刻蝕設(shè)備來實(shí)現(xiàn)器件底部的硅的釋放，在硅釋放過程不需要像傳統(tǒng)的采用濕法藥液腐蝕來進(jìn)行硅釋放的方法一樣對圓片不需要釋放的一面進(jìn)行保護(hù)，操作簡便性增加。
[0057]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種硅釋放工藝，其特征在于，通過干法深槽刻蝕設(shè)備實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟: 提供需要進(jìn)行硅釋放的器件，并在所述器件需要進(jìn)行硅釋放的位置覆蓋掩模； 在刻蝕氣體的氣氛下，對所述器件進(jìn)行刻蝕工藝； 在保護(hù)氣體的氣氛下，對所述器件進(jìn)行沉積工藝； 重復(fù)刻蝕工藝和沉積工藝，直至器件底部的硅完全釋放干凈，完成所述硅釋放工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述刻蝕工藝中，通過控制所述刻蝕氣體的上電極功率或電壓、所述刻蝕氣體的下電極的功率或電壓以及所述刻蝕氣體的流量來調(diào)整硅釋放的速率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述刻蝕氣體的上電極功率或電壓為所述干法深槽刻蝕設(shè)備的最大功率或電壓的1/2?I。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述刻蝕氣體的下電極功率設(shè)置為OW?5W或所述刻蝕氣體的下電極電壓設(shè)置為OV?5V。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述刻蝕氣體為SF6;所述刻蝕工藝中，SF6的流量為所述干法深槽刻蝕設(shè)備的最大流量的1/3?2/3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述沉積工藝中，通過控制所述保護(hù)氣體的上電極功率或電壓、所述保護(hù)氣體的下電極的功率或電壓以及所述保護(hù)氣體的流量來調(diào)整硅釋放的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述保護(hù)氣體的上電極功率或電壓為所述干法深槽刻蝕設(shè)備的最大功率或電壓的1/6?1/2。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述保護(hù)氣體的下電極功率設(shè)置為OW?5W或所述保護(hù)氣體的下電極電壓設(shè)置為OV?5V。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述保護(hù)氣體為C4F8;所述沉積工藝中，C4F8的流量為1sccm?50sccm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅釋放工藝，其特征在于，單次的所述刻蝕工藝和單次的所述沉積工藝的時(shí)間比例設(shè)置為7?9:1。
【文檔編號】H01L21/3065GK104134611SQ201310160533
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月3日
【發(fā)明者】章安娜 申請人:無錫華潤上華半導(dǎo)體有限公司