具有弧形底角的凹槽的制备方法、MEMS麦克风的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有弧形底角的凹槽的制备方法、MEMS麦克风的制备方法。通过等离子刻工艺使光刻胶层中的凹槽图形能够精确的复制至待刻蚀层中，并且随着刻蚀的进行使光刻胶层的光刻胶材料往窗口的方向延展，以自动缩减窗口的开口尺寸，从而能够随着光刻胶材料的延展而逐步形成具有弧形底角的凹槽。可见，本发明专利技术提供的凹槽的制备方法，不仅可以精确的控制所形成的凹槽尺寸，并可以自动形成弧形底角。并可以自动形成弧形底角。并可以自动形成弧形底角。

【技术实现步骤摘要】
具有弧形底角的凹槽的制备方法、MEMS麦克风的制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种具有弧形底角的凹槽的制备方法及MEMS麦克风的制备方法。

技术介绍

[0002]在半导体的加工工艺中，常常需要制备凹槽以进一步形成对应的器件。例如，沟槽型场效应晶体管中需要形成栅极沟槽，沟槽隔离结构中需要形成隔离沟槽，以及MEMS器件中即需要形成腔体等。
[0003]目前，针对凹槽的制备方法一般包括：在待刻蚀层上形成光刻胶层，并执行刻蚀工艺以形成凹槽在所述待刻蚀层中。其中，为了使所形成的凹槽具有弧形底角，现有工艺中通常采用湿法刻蚀工艺，然而湿法刻蚀工艺为各向同性刻蚀，从而导致对待刻蚀层的刻蚀精度难以控制，所形成的凹槽的尺寸也容易产生偏差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种具有弧形底角的凹槽的制备方法，以解决现有工艺存在的刻蚀精度难以控制的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种具有弧形底角的凹槽的制备方法，包括：在待刻蚀层上形成光刻胶层，所述光刻胶层中开设有第一开口尺寸的窗口；以及，执行等离子刻蚀工艺，以在所述待刻蚀层中形成凹槽，包括：通过所述窗口依次消耗暴露于所述窗口中的待刻蚀层，以在第一刻蚀阶段形成第一开口尺寸的凹槽；所述光刻胶层的光刻胶材料逐步往所述窗口的中心延展，所述窗口的开口尺寸逐步缩减，以在第二刻蚀阶段对凹槽的底角位置的消耗量由凹槽的边缘至中心方向逐步增加，而将凹槽的底角修饰为弧形。
[0006]可选的，所述等离子刻蚀工艺中，对所述待刻蚀层和所述光刻胶层的刻蚀选择比大于等于10。
[0007]可选的，所述等离子刻蚀工艺所采用的刻蚀气体包括含氟气体。其中，所述含氟气体例如包括四氟化碳。还可进一步包括：氩气、氧气和一氧化碳。
[0008]可选的，在所述等离子刻蚀工艺中，刻蚀剂堆积于所述光刻胶层的顶表面上，直至第二刻蚀阶段使所述光刻胶层发生形变而朝向窗口的中心延展。
[0009]可选的，所述光刻胶层的厚度大于等于2.8μm。以及，所述凹槽的深度大于等于2μm。
[0010]可选的，所述待刻蚀层至少对应于底角的深度区域的材料包括氧化硅。
[0011]可选的，在所述第一刻蚀阶段形成的凹槽的底角为直角。
[0012]可选的，所述待刻蚀层的底部还形成有刻蚀停止层，以及执行所述等离子刻蚀工艺并刻蚀停止于所述刻蚀停止层。
[0013]本专利技术的又一目的在于提供一种MEMS麦克风的形成方法，包括：在衬底的正面上依次形成第一牺牲层、振动膜、第二牺牲层和背极板；
在所述衬底的背面形成光刻胶层，所述光刻胶层中形成有第一开口尺寸的窗口；以及，执行等离子刻蚀工艺，依次刻蚀所述衬底和所述第一牺牲层以形成背腔，包括：通过所述窗口依次消耗暴露于所述窗口中的衬底和第一牺牲层，以在第一刻蚀阶段形成第一开口尺寸的凹槽；所述光刻胶层的光刻胶材料逐步往所述窗口的中心延展，所述窗口的开口尺寸逐步缩减，以在第二刻蚀阶段对凹槽的底角位置的消耗量由凹槽的边缘至中心方向逐步增加，而将凹槽的底角修饰为弧形构成所述背腔。
[0014]可选的，所述等离子刻蚀工艺中，对所述第一牺牲层和所述光刻胶层的刻蚀选择比大于等于10。
[0015]可选的，所述等离子刻蚀工艺所采用的刻蚀气体包括含氟气体。例如，所述含氟气体包括四氟化碳。
[0016]可选的，在所述第一刻蚀阶段依次刻蚀所述衬底，并刻蚀至所述第一牺牲层中。
[0017]在本专利技术提供的具有弧形底角的凹槽的制备方法中，利用等离子刻工艺使其第一刻蚀阶段能够将光刻胶层中的凹槽图形精确复制至待刻蚀层中，并在第二刻蚀阶段通过使光刻胶层的光刻胶材料往窗口的方向延展，以自动缩减窗口的开口尺寸，从而可以在第二刻蚀阶段即能够随着光刻胶材料的延展而相应形成具有弧形底角的凹槽。即，本专利技术提供的凹槽的制备方法中，不仅可以精确的控制所形成的凹槽尺寸（即，凹槽的开口尺寸），并可以自动形成弧形底角。在将本专利技术提供的凹槽的制备方法应用于MEMS麦克风中，例如能够形成具有弧形底角的背腔，从而有利于降低麦克风产品的应力，提高产品的信噪比。
附图说明
[0018]图1
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图4是本专利技术一实施例中具有弧形底角的凹槽在其制备过程中的结构示意图。
[0019]图5
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图7为本专利技术一实施例中的MEMS麦克风在其制备过程中的结构示意图。
[0020]其中，附图标记如下：110
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待刻蚀层；120
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刻蚀停止层；100a
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第一凹槽；100b
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第二凹槽；100c
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第三凹槽；200
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光刻胶层；200a
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窗口；10
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衬底；10a
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背腔；21
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第一牺牲层；22
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第二牺牲层；30
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振动膜；31
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第一绝缘层；32
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第一导电层；33
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第二绝缘层；40
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背极板；41
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第三绝缘层；42
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第二导电层；50
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光刻胶层。
具体实施方式
[0021]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的具有弧形底角的凹槽的制备方法、MEMS麦克风的制备方法作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。以及附图中所示的诸如“上方”，“下方”，“顶部”，“底部”，“上方”和“下方”之类的相对术语可用于描述彼此之间的各种元件的关系。这些相对术语旨在涵盖除附图中描绘的取向之外的元件的不同取向。例如，如果装置相对于附图中的视图是倒置的，则例如描述为在另一元件“上方”的元件现在将在该元件下方。
[0022]图1
‑
图4是本专利技术一实施例中具有弧形底角的凹槽在其制备过程中的结构示意图。如图1
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图4所示，本实施例中的具有弧形底角的凹槽的制备方法具体包括如下过程。
[0023]首先参考图1所示，在待刻蚀层110上形成光刻胶层200，所述光刻胶层200中开设
有第一开口尺寸CD1的窗口200a，可以认为，所述光刻胶层200中的窗口200a的初始尺寸即为第一开口尺寸CD1。其中，所述待刻蚀层110的材料例如包括硅或二氧化硅等，所述光刻胶层200例如为光刻胶层。
[0024]接着参考图2
‑
图4所示，执行等离子刻蚀工艺，以将所述光刻胶层200中的窗口图形复制至所述待刻蚀层110中而形成凹槽。其中，所述凹槽的深度例如可达到2μm，即，所述凹槽的深度大于等于2μm。
[0025]进一步的，所述等离子刻蚀工艺中，对所述待刻蚀层110和所述光刻胶层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有弧形底角的凹槽的制备方法，其特征在于，包括：在待刻蚀层上形成光刻胶层，所述光刻胶层中开设有第一开口尺寸的窗口；执行等离子刻蚀工艺，以在所述待刻蚀层中形成凹槽，包括：通过所述窗口依次消耗暴露于所述窗口中的待刻蚀层，以在第一刻蚀阶段形成第一开口尺寸的凹槽；所述光刻胶层的光刻胶材料逐步往所述窗口的中心延展，所述窗口的开口尺寸逐步缩减，以在第二刻蚀阶段对凹槽的底角位置的消耗量由凹槽的边缘至中心方向逐步增加，而将凹槽的底角修饰为弧形。2.如权利要求1所述的具有弧形底角的凹槽的制备方法，其特征在于，所述等离子刻蚀工艺中，对所述待刻蚀层和所述光刻胶层的刻蚀选择比大于等于10。3.如权利要求1所述的具有弧形底角的凹槽的制备方法，其特征在于，所述等离子刻蚀工艺所采用的刻蚀气体包括氟化物气体。4.如权利要求3所述的具有弧形底角的凹槽的制备方法，其特征在于，所述等离子刻蚀工艺所采用的刻蚀气体还包括：氩气、氧气和一氧化碳。5.如权利要求1所述的具有弧形底角的凹槽的制备方法，其特征在于，在所述等离子刻蚀工艺中，刻蚀剂堆积于所述光刻胶层的顶表面上，直至第二刻蚀阶段使所述光刻胶层发生形变而朝向窗口的中心延展。6.如权利要求1所述的具有弧形底角的凹槽的制备方法，其特征在于，所述光刻胶层的厚度大于等于2.8μm。7.如权利要求1所述的具有弧形底角的凹槽的制备方法，其特征在于，所述凹槽的深度大于等于2μm。8.如权利要求1所述的具有弧形底角的凹槽的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家伟，宋健，
申请(专利权)人：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：