专利名称：在体硅加工中用于功能结构Si和牺牲层的Si的隔离方法
技术领域：
本发明涉及一种在体硅加工中用于功能结构Si和牺牲层的Si的隔离方法。
背景技术：
在MEMS器件中，有相当一部分器件需要制作空腔结构或者直接将衬底镂空，实现结构与衬底的分离。例如，运用于新式存储器或表面形貌测量仪器的核心结构——悬臂梁结构，加速度传感器、剪切力传感器、温度传感器的悬空薄膜结构，非制冷红外探测器的核心器件——红外焦平面阵列等等。该类器件通常通过硅基表面微加工技术和体微加工技术结合来完成，有利于大规模生产。但如悬臂梁等悬空结构的制作，一般需要采用牺牲层释放技术，而牺牲层释放工艺复杂，释放后通常会造成结构层与衬底的粘连，为解决此问题，一种方法为在功能层或衬底制作微尖端。微尖端通常经过腐蚀制作而成，长时间的腐蚀通常会造成腐蚀不均匀现象，导致部分功能结构的实效，不利于大阵列的制作；如红外焦平面阵列利用Si的高热容热导特性作热沉结构来提高器件的性能，但通过增加该结构，对结构的释放造成极大的困难，腐蚀释放工艺很难把握，另一方面长时间腐蚀的不均匀性造成有的区域刚好释放完成，有的区域过腐蚀，有的区域欠腐蚀，造成有些区域的性能偏离设计。工艺实现很困难，需要严格把握，不利于大规模阵列的生产。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种在体硅加工中用于功能结构Si和牺牲层的Si的隔离方法，该方法可使功能结构硅被完全包围，腐蚀释放时利用两种材料的高选择t匕，实现了作为牺牲层的Si被完全腐蚀而作为结构层的Si被完全保留，工艺难度大大降低，尤其适合大陈列化的生产制作。本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种在体硅加工中用于功能结构Si和牺牲层的Si的隔离方法，包括以下步骤:①取SOI硅片，该SOI硅片从上到下依次为上硅层、氧化硅层和下硅层，在所述上硅层上根据需要制作器件部分，用于功能结构的Si利用深刻蚀技术加氧化技术，实现与牺牲层硅的隔离；②在下硅层的表面上淀积一层掩蔽层，并把不需要的掩蔽层蚀刻掉，露出下硅层，然后在该露出的下硅层表面开始进行硅的深刻蚀，直至刻蚀到氧化硅层为止；③将上述上硅层上多余的硅刻蚀掉；④将上述步骤②中露出的氧化硅层刻蚀掉。作为本发明的进一步改进，所述掩蔽层的材料为光刻胶、氧化硅和铝之一。本发明的有益效果是:通过SOI埋氧层和深槽氧化层，将功能Si和用于牺牲层的Si完全隔离，在体硅腐蚀时起到了很好的保护作用；解决了长时间腐蚀释放时不均匀的问题，简化了腐蚀释放工艺；器件制作的工艺步骤得以简化；非常适用于大规模阵列制作。
图1为本发明所述方法步骤之一结构示意图；图2为本发明所述方法步骤之二结构示意图；图3为本发明所述方法步骤之三结构示意图；图4为本发明所述方法步骤之四结构示意图。
具体实施例方式一种在体硅加工中用于功能结构Si和牺牲层的Si的隔离方法，其特征在于包括以下步骤:①取SOI硅片，该SOI硅片从上到下依次为上硅层1、氧化硅层2和下硅层3，在所述上硅层上根据需要制作器件部分(如图1所示)，用于功能结构的Si利用深刻蚀技术加氧化技术，实现与牺牲层硅的隔离；②在下硅层的表面上淀积一层掩蔽层4，并把不需要的掩蔽层蚀刻掉，露出下硅层，然后在该露出的下硅层表面开始进行硅的深刻蚀，直至刻蚀到氧化硅层为止(如图2所示)；③将上述上硅层上多余的硅刻蚀掉(如图3所示);④将上述步骤②中露出的氧化硅层刻蚀掉(如图4所示)。优选的，上述掩蔽层的材料为光刻胶、氧化硅和铝之一。
权利要求
1.一种在体硅加工中用于功能结构s i和牺牲层的S i的隔离方法，其特征在于包括以下步骤: ①取SOI硅片，该SOI硅片从上到下依次为上硅层(I)、氧化硅层(2)和下硅层(3)，在所述上硅层上根据需要制作器件部分； ②在下硅层的表面上淀积一层掩蔽层(4)，并把不需要的掩蔽层蚀刻掉，露出下硅层，然后在该露出的下硅层表面开始进行硅的深刻蚀，直至刻蚀到氧化硅层为止； ③将上述上硅层上多余的硅刻蚀掉； ④将上述步骤②中露出的氧化硅层刻蚀掉。
2.根据权利要求1所述的在体硅加工中用于功能结构Si和牺牲层的Si的隔离方法，其特征在于:所述掩蔽层的材料为光刻胶、氧化娃和招之一。
全文摘要
本发明公开了一种在体硅加工中用于功能结构Si和牺牲层的Si的隔离方法，包括步骤①取SOI硅片，该SOI硅片从上到下依次为上硅层、氧化硅层和下硅层，在上硅层上根据需要制作器件部分，用于功能结构的Si利用深刻蚀技术加氧化技术，实现与牺牲层硅的隔离；②在下硅层的表面上淀积一层掩蔽层，并把不需要的掩蔽层蚀刻掉，露出下硅层，然后在该露出的下硅层表面开始进行硅的深刻蚀，直至刻蚀到氧化硅层为止；③将上述上硅层上多余的硅刻蚀掉；④将上述步骤②中露出的氧化硅层刻蚀掉。该方法可使功能结构硅被完全包围，腐蚀释放时利用两种材料的高选择比，实现了作为牺牲层的Si被完全腐蚀而作为结构层的Si被完全保留，工艺难度大大降低，尤其适合大陈列化的生产制作。
文档编号B81C1/00GK103193192SQ201210002678
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者刘瑞文, 焦斌斌, 孔延梅, 李志刚, 卢狄克, 陈大鹏 申请人:昆山光微电子有限公司