一种微硅球形腔的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种微硅球形腔的加工方法，该方法包括：在硅片待图形化的一面依次进行沉积刻蚀掩膜、光刻、去除部分刻蚀掩膜、去胶和深反应离子刻蚀的处理；经湿法刻蚀得到微硅球形腔；并对实时采集的图像预处理后依次输入刻蚀圆检测模块以及预先建立和训练好的粗糙度预测模型和刻蚀深度预测模型，得到当前刻蚀状态下微硅球形腔的俯视、截面图像以及刻蚀相关预测值；将刻蚀相关预测值与预期指标进行比较，若未达到预期指标，调整湿法刻蚀相关工艺参数，继续进行湿法刻蚀；若满足预期指标则停止刻蚀，得到符合预期指标的微硅球形腔；刻蚀圆检测模块基于Hough圆检测算法，粗糙度预测模型采用BP神经网络，刻蚀深度预测模型采用卷积神经网络。神经网络。神经网络。

【技术实现步骤摘要】
一种微硅球形腔的加工方法


[0001]本专利技术涉及半导体加工领域，尤其涉及一种微硅球形腔的加工方法。

技术介绍

[0002]各向同性硅刻蚀技术在高频聚焦超声换能器声学透镜、MEMS谐振器的牺牲模具、光学微透镜模具等领域拥有广泛的应用前景。其中，以氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)和醋酸(CH3COOH)混合为代表的化学刻蚀液(HNA)对硅进行各向同性湿法腐蚀，在半导体工艺中得到了广泛的应用。但是随着所需刻蚀球形腔半径的增大，会出现横向刻蚀速率远大于纵向刻蚀速率的“横向刻蚀效应”。此时体硅刻蚀的球形腔体不再拥有良好的球形度。因此，开发减弱横向效应的刻蚀方法及其装置对各向同性体硅刻蚀的半导体工艺具有重要的意义。
[0003]在半导体工艺
，对体硅刻蚀球形腔粗糙度和球形度以及最终刻蚀腔半径等关键参数的检查，需要在刻蚀完成后沿腔体中心轴线使用激光切开后通过扫描电子显微镜(SEM)进行检查。由于刻蚀技术和激光切割技术的不可逆性，刻蚀缺陷的检查成本很高而且需要破坏多个已经刻蚀完成的球形腔，不仅如此，这样的检查方法只能对硅片部分区域刻蚀结果进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微硅球形腔的加工方法，所述方法包括：步骤1)在硅片待图形化的一面依次进行沉积刻蚀掩膜、光刻、去除部分刻蚀掩膜、去胶和深反应离子刻蚀的处理；步骤2)进行湿法刻蚀得到微硅球形腔；步骤3)对微硅球形腔进行实时图像采集；步骤4)对采集的图像进行预处理，并依次输入刻蚀圆检测模块以及预先建立和训练好的粗糙度预测模型和刻蚀深度预测模型，得到当前刻蚀状态下微硅球形腔的俯视图像、截面图像以及刻蚀相关预测值；步骤5)将刻蚀相关预测值与预期指标进行比较，若未达到预期指标，调整湿法刻蚀相关工艺参数，转至步骤2)；若满足预期指标则停止刻蚀，得到符合预期指标的微硅球形腔。2.根据权利要求1所述的微硅球形腔的加工方法，其特征在于，所述步骤1)包括：步骤1
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1)对硅片进行清洗或采用免洗硅片；步骤1
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2)通过薄膜沉积方法制备刻蚀掩膜，单层膜的厚度范围为10nm—100μm；步骤1
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3)在待刻蚀面旋涂正性光刻胶，并进行曝光和坚膜；步骤1
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4)去除部分刻蚀掩膜；步骤1
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5)对硅片进行去胶处理，去除光刻胶以形成刻蚀掩膜的刻蚀窗口；步骤1
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6)对待刻蚀面进行深反应离子刻蚀；步骤1
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7)采用湿法化学刻蚀液对硅片进行各向同性湿法腐蚀。3.根据权利要求2所述的微硅球形腔的加工方法，其特征在于，所述步骤1
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2)的通过薄膜沉积方法制备刻蚀掩膜；具体为：通过离子束溅射、低压力化学气相沉积法或离子体增强化学的气相沉积法制备金/铬、氮化硅、铝、聚对二甲苯或聚酰亚胺薄膜以及它们的复合膜作为刻蚀掩膜。4.根据权利要求2或3所述的微硅球形腔的加工方法，其特征在于，所述步骤1
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2)刻蚀掩膜的图形中心为圆形且开口较大，随着远离圆心为直径、环宽或开口逐渐变小的各种排列的圆形、环形或波浪形图案阵列及其组合。5.根据权利要求2所述的微硅球形腔的加工方法，其特征在于，所述步骤1
‑
6)具体包括：采用基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：遆金铭，李俊红，樊青青，余卿，邓威，汪承灏，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：