专利名称：一种干法深度刻蚀多层硅结构的掩模方法
技术领域：
本发明涉及一种微细加工领域的干法刻蚀硅片的方法；特别是涉及一种利用干法 深度刻蚀多层硅结构的掩模方法。
背景技术：
上个世纪人类最伟大的进步之一是微电子技术的发展。伴随着微电子技术的发 展,一项全新的技术——MEMS (Micro Electromechanical System，即微电子机械系统)悄 然诞生，并开始获得迅猛的发展。微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems, 缩写为MEMS)是利用现代微细加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA等技术)， 将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为性能优异、价格低廉、微型化的传感器、 执行器、驱动器等复杂系统。感应耦合等离子体(ICP)进行深度反应刻蚀(De印Reactive Ion Etching, DRIE)是一种新的干法刻蚀技术，能够将光刻胶图形高精度的转移到硅衬底 上，具有刻蚀速率高和各向异性刻蚀等优点，是近年来MEMS制作技术又一大进步。然而， 多层硅微结构尤其是各层具备大高宽比结构的制作，仍然是微细加工领域面临的一个难 点。传统方法一般为两大类，
图1是采用多张硅片分别刻蚀完图形后进行对准键合，形成多 层结构；该方法对多层结构进行分解，各层结构分别采用相应厚度的硅片制作，利用光刻及 DRIE技术获得各层相应的图案，然后利用硅-硅直接键合技术获得组合的多层结构。它的 缺陷在于，设备要求高，精度容易受对准误差的累计影响，并且不适用于各层有孤立结构的 图形。图2是采用多材料掩模结构(如Az正胶，二氧化硅，或者金属层)，根据材料对单晶 硅不同刻蚀速率的选择比，达到分层刻蚀的目的；该方法主要利用各种掩模材料对单晶硅 刻蚀时不同选择比，逐层刻蚀，如牺牲第一层掩模获得第一层结构后，紧接利用第二层掩模 材料刻蚀下一层结构，以此类推，逐步获得各层结构。表1 各掩模制作方法和材料对单晶硅刻蚀的选择比
权利要求
1.一种干法深度刻蚀多层硅结构的掩模方法，其特征在于包括以下步骤A.Az正胶图案的光刻；B.获得Az正胶图案为掩模进行第一层硅结构的深度刻蚀；C.清洁Az掩模及第一层硅结构，涂敷第1层SuS负胶；D.通过对准标记，进行SuS胶的光刻获得第二层结构的掩模图案；E.以D所得图案为掩模深度刻蚀第二层硅结构；F.清洁SuS胶掩模及第二层硅结构，涂敷第2层SuS负胶；G.通过对准标记，进行SuS胶的光刻获得第三层结构的掩模图案；H.以G所得的图案为掩模深度刻蚀第三层硅结构。
2.根据权利要求1所述的干法深度刻蚀多层硅结构的掩模方法，其特征在于通过重 复所述F、G、H步骤1次至5次，能够获得第四层至第八层硅结构。
全文摘要
本发明公开了一种干法深度刻蚀多层硅结构的掩模方法，包括以下步骤A.Az正胶图案的光刻；B.获得Az正胶图案为掩模进行硅结构的深度刻蚀；C.清洁Az掩模及硅结构，涂敷第1层Su8负胶；D.通过对准标记，进行Su8胶的光刻获得下层结构的掩模图案；E.以D所得图案为掩模深度刻蚀下层硅结构；重复上述步骤获得具有较大结构深度的多层硅微结构。有益效果是由于选用Su8胶作为感应耦合等离子体深度反应刻蚀的掩模，对刻蚀的结构起到了保护作用，有效避免了前次刻蚀结构暴露在等离子体下受离子的直接物理轰击，该方法工艺重复性好，可在同一零件中重复运用，实现三层甚至更多层具有大高宽比的单晶硅微结构。
文档编号B81C1/00GK102001618SQ201010522008
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者江争, 王英男, 郭育华, 马广礼 申请人:天津海鸥表业集团有限公司, 精艺工程研发所有限公司