一种对等离子体刻蚀进行定量监测的方法及结构技术

本发明专利技术涉及一种对等离子体刻蚀进行定量监测的方法及监测结构，其是在被刻蚀的硅片上设置一包括可动电极和固定电极的监测结构，监测结构包括一可动电极和一固定电极，当需要对硅片的刻蚀进行控制时，通过多次刻蚀和测量所述监测结构两电极间的侧向吸合电压，就可以使监测结构的侧向吸合电压接近所需要的刻蚀量所对应的侧向吸合电压，达到可对被刻蚀硅片进行定量刻蚀的目的。本发明专利技术还同时提出了三种对过刻非常敏感的结构，即分别以悬臂梁、两端固支梁和折梁支承的刚性梁作为可动电极的电容器结构，还提出了宽梁窄间距或窄梁宽间距两个对过刻都十分敏感的优化方案，操作简单，完全满足等离子体过刻进行定量监测的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子机械系统(MEMS)加工工艺的监测方法及结构，特别是在高深宽比微结构的加工中对等离子体刻蚀进行定量监测的方法及结构。
技术介绍
MEMS作为跨学科的先进制造技术，对改善人们的生活质量、提高人们的生活水平以及增强国力起到了重要的作用。在众多的MEMS加工技术中，硅工艺正在逐渐成为主流工艺。高深宽比硅刻蚀技术是硅MEMS技术的关键工艺之一，电感耦合等离子体(ICP)刻蚀系统采用了高密度等离子体进行刻蚀，可以制作出厚度高达数百微米的结构，在制作高深宽比MEMS器件(如加速度计、陀螺仪、谐振器等)中得到广泛的应用。ICP刻蚀具有Lag效应和Footing效应，其中Lag效应是指宽槽的刻蚀速度比窄槽快，Footing效应是指硅结构刻透后，在硅/二氧化硅的界面处，硅结构的底部和侧面将被快速地过刻。当宽槽已经被刻透而窄槽还没有被刻透时，宽槽旁边的硅结构的底部和侧面将被快速过刻，从而导致宽槽旁边的结构的尺寸与版图尺寸存在比较大的差异。为了保证ICP刻蚀出的结构的力学特性的重复性，需要保证不同批次刻蚀的硅片的刻蚀量一致，目前是通过在显微镜下面直接观察的办法来定性地判断刻蚀情况，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对等离子体刻蚀进行定量监测的方法，其是在被刻蚀的硅片上设置一包括可动电极和固定电极的监测结构，任一给定的刻蚀量就对应所述监测结构的一侧向吸合电压，当需要对硅片的刻蚀进行控制时，通过多次刻蚀和测量所述监测结构两电极间的侧向吸合电压，就可以使监测结构的侧向吸合电压接近所需要的刻蚀量所对应的侧向吸合电压，达到可对被刻蚀硅片进行定量刻蚀的目的。

【技术特征摘要】
1.一种对等离子体刻蚀进行定量监测的方法，其是在被刻蚀的硅片上设置一包括可动电极和固定电极的监测结构，任一给定的刻蚀量就对应所述监测结构的一侧向吸合电压，当需要对硅片的刻蚀进行控制时，通过多次刻蚀和测量所述监测结构两电极间的侧向吸合电压，就可以使监测结构的侧向吸合电压接近所需要的刻蚀量所对应的侧向吸合电压，达到可对被刻蚀硅片进行定量刻蚀的目的。2.如权利要求1所述的对等离子体刻蚀进行定量监测的方法，其特征在于所述可动电极为一悬臂梁或一两端固支梁或一由折梁支承的刚性梁。3.如权利要求2所述的对等离子体刻蚀进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺学锋，张大成，方竞，张钰，李婷，杨芳，王纬，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]