硅釋放工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種硅釋放工藝，通過干法深槽刻蝕設備實現，包括如下步驟：提供需要進行硅釋放的器件，并在所述器件需要進行硅釋放的位置覆蓋掩模；在刻蝕氣體的氣氛下，對所述器件進行刻蝕工藝；在保護氣體的氣氛下，對所述器件進行沉積工藝；重復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備來實現器件底部的硅的釋放，相對于傳統的采用濕法藥液腐蝕來進行硅釋放的方法，可控性高、作業周期短，產能較高。
【專利說明】
娃釋放工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體制造加工領域，尤其涉及一種硅釋放工藝。
【背景技術】
[0002]目前，微電子技術已經進入超大規模集成電路和系統集成時代，微電子技術已經成為信息時代的標志和基礎。
[0003]在微電子技術中，一塊集成電路芯片的制造完成，需要經過集成電路設計、掩模板制造、原始材料制造、芯片加工、封裝、測試等工序。其中，對半導體硅片進行刻蝕形成工藝溝槽的技術，顯得尤為關鍵。
[0004]刻蝕(Etch)是半導體制造工藝、微電子IC制造工藝以及微納制造工藝中的一種相當重要的步驟，是與光刻相聯系的圖形化(pattern)處理的一種主要工藝。
[0005]在某些特殊結構的制造加工過程中，需要通過對硅釋放(即需要把某些結構底部的硅全部刻蝕干凈)來實現該特殊結構懸空，被釋放懸空的結構能實現某些特定的功能。
[0006]目前，傳統的硅釋放工藝多是使用濕法藥液進行釋放。然而，采用濕法藥液腐蝕來進行硅釋放的方法，作業周期較長，產能較低。
【發明內容】
[0007]基于此，有必要提供一種產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備實現，包括如下步驟:
[0009]提供需要進行硅釋放的器件，并在所述器件需要進行硅釋放的位置覆蓋掩模；
[0010]在刻蝕氣體的氣氛下，對所述器件進行刻蝕工藝；
[0011]在保護氣體的氣氛下，對所述器件進行沉積工藝；
[0012]重復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]在一個實施例中，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整硅釋放的速率。
[0014]在一個實施例中，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備的最大功率或電壓的1/2?I。
[0015]在一個實施例中，所述刻蝕氣體的下電極功率設置為OW?5W或所述刻蝕氣體的下電極電壓設置為OV?5V。
[0016]在一個實施例中，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備的最大流量的1/3?2/3。
[0017]在一個實施例中，所述沉積工藝中，通過控制所述保護氣體的上電極功率或電壓、所述保護氣體的下電極的功率或電壓以及所述保護氣體的流量來調整硅釋放的角度。
[0018]在一個實施例中，所述保護氣體的上電極功率或電壓為所述干法深槽刻蝕設備的最大功率或電壓的1/6?1/2。
[0019]在一個實施例中，所述保護氣體的下電極功率設置為OW?5W或所述保護氣體的下電極電壓設置為OV?5V。
[0020]在一個實施例中，所述保護氣體為C4F8 ;所述沉積工藝中，C4F8的流量為1sccm?50sccmo
[0021]在一個實施例中，單次的所述刻蝕工藝和單次的所述沉積工藝的時間比例設置為7 ?9:1。
[0022]這種硅釋放工藝采用干法深槽刻蝕設備來實現器件底部的硅的釋放，相對于傳統的采用濕法藥液腐蝕來進行硅釋放的方法，可控性高、作業周期短，產能較高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為一實施方式的硅釋放工藝的流程圖；
[0024]圖2為需要進行硅釋放工藝的器件的部分結構的示意圖；
[0025]圖3為如圖2所示的器件的部分結構在硅釋放工藝過程中的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。
[0027]如圖1所示的一實施方式的硅釋放工藝，通過干法深槽刻蝕設備實現，包括如下步驟:
[0028]S10、提供需要進行硅釋放的器件10，并在器件10需要進行硅釋放的位置覆蓋掩模20。
[0029]結合圖2，器件10需要進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備進行硅釋放工藝，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需要的硅釋放速率在干法深槽刻蝕設備所限定的功率或電壓范圍內調整。
[0034]在一個較優的實施方式中，刻蝕氣體的上電極功率或電壓可以為干法深槽刻蝕設備的最大功率或電壓的1/2?I。在一個特別的實施方式中，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。刻蝕氣體的下電極功率可以設置為OW?5W，或者刻蝕氣體的下電極電壓可以設置設置為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置為OW或V，刻蝕工藝也可以向著預期的方向進行，這就需要對保護氣體的方向進行更為精確的控制。
[0036]本實施方式中，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需要的硅釋放速率在干法深槽刻蝕設備所限定的流量范圍內調整。
[0038]本實施方式中，SF6的流量可以為干法深槽刻蝕設備的最大流量的1/3?2/3。在一個較優的實施方式中，SF6的流量為干法深槽刻蝕設備的最大流量的1/2。
[0039]S30、在保護氣體的氣氛下，對器件10進行沉積工藝。
[0040]沉積工藝中，通過控制保護氣體的上電極功率或電壓、保護氣體的下電極的功率或電壓以及保護氣體的流量來調整硅釋放的角度。
[0041]保護氣體的上電極功率或電壓一般設置為干法深槽刻蝕設備的最大功率或電壓的1/6?1/2。在一個較優的實施方式中,保護氣體的上電極功率或電壓設置為干法深槽刻蝕設備的最大功率或電壓的1/3。
[0042]保護氣體的下電極功率可以設置為OW?5W，或著保護氣體的下電極電壓設置為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氣體的下電極功率。
[0043]本實施方式中，保護氣體為C4F8。
[0044]本實施方式中，C4F8的流量可以設置為1sccm?50sccm。
[0045]S40、重復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備實現硅釋放工藝，需要多次重復刻蝕工藝和沉積工藝。
[0047]結合圖3，在該硅釋放工藝進行的過程中，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。經過多次重復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準根據具體儀器的不同而不同。一般的，可以通過儀器本身帶有監控來判斷硅是否完全釋放干凈。此外，還可以根據經驗判斷，確定在重復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，當然，這種經驗式的判斷需要預先進行幾次試驗。
[0049]本實施方式中，通過干法深槽刻蝕設備自身監控，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間比例可以設置為7?9:1。[0051 ] 在一個較優的實施例中，單次的刻蝕工藝和單次的沉積工藝的時間比例設置為8:1。
[0052]具體的，單次的刻蝕工藝的時間可以設置為Is?5s，單次工藝的時間可以根據需要的刻蝕速率調整；單次的沉積工藝的時間可以設置為Is?5s，需要更加刻蝕單次工藝時間和刻蝕速率進行調整。
[0053]這種硅釋放工藝采用干法深槽刻蝕設備來實現器件底部的硅的釋放，相對于傳統的采用濕法藥液腐蝕來進行硅釋放的方法，可控性高、作業周期短，產能較高。
[0054]這種硅釋放工藝采用干法深槽刻蝕設備來實現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整硅釋放的速率，通過控制保護氣體的上電極功率或電壓、保護氣體的下電極的功率或電壓以及保護氣體的流量來調整硅釋放的角度，硅釋放工藝的可控性較強。
[0055]這種硅釋放工藝采用干法深槽刻蝕設備來實現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備來實現器件底部的硅的釋放，在硅釋放過程不需要像傳統的采用濕法藥液腐蝕來進行硅釋放的方法一樣對圓片不需要釋放的一面進行保護，操作簡便性增加。
[0057]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種硅釋放工藝，其特征在于，通過干法深槽刻蝕設備實現，包括如下步驟: 提供需要進行硅釋放的器件，并在所述器件需要進行硅釋放的位置覆蓋掩模； 在刻蝕氣體的氣氛下，對所述器件進行刻蝕工藝； 在保護氣體的氣氛下，對所述器件進行沉積工藝； 重復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.根據權利要求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整硅釋放的速率。
3.根據權利要求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備的最大功率或電壓的1/2?I。
4.根據權利要求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置為OW?5W或所述刻蝕氣體的下電極電壓設置為OV?5V。
5.根據權利要求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備的最大流量的1/3?2/3。
6.根據權利要求1所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述沉積工藝中，通過控制所述保護氣體的上電極功率或電壓、所述保護氣體的下電極的功率或電壓以及所述保護氣體的流量來調整硅釋放的角度。
7.根據權利要求6所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述保護氣體的上電極功率或電壓為所述干法深槽刻蝕設備的最大功率或電壓的1/6?1/2。
8.根據權利要求6所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述保護氣體的下電極功率設置為OW?5W或所述保護氣體的下電極電壓設置為OV?5V。
9.根據權利要求6所述的硅釋放工藝，其特征在于，所述保護氣體為C4F8;所述沉積工藝中，C4F8的流量為1sccm?50sccm。
10.根據權利要求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間比例設置為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 優先權日:2013年5月3日
【發明者】章安娜 申請人:無錫華潤上華半導體有限公司