CN115206796A - 一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法，硅片预处理，对硅片进行清洁；涂胶，在硅片转动时将光刻胶滴入硅片中心处，转动过程中的硅片将多余的胶甩出，等待溶剂挥发，形成光刻胶薄膜；曝光、显影，涂胶后的硅片送入光刻机承片台上，调节硅片的位置，使得硅片和掩模上的对准标记对准后，进行处理；坚膜，固胶机在100‑180℃下烘烤2分钟，后用紫外线进行照射；涂胶形成光祖层后，进行光刻和光祖层开窗；对埋氧层进行各向异性刻蚀；对硅衬底进行Bosch刻蚀；其中Bosch刻蚀步骤如下：步骤一：侧壁钝化；步骤二：去除底部钝化层；步骤三：各向同性刻蚀；步骤四：完成深硅刻蚀。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法。
背景技术
深硅刻蚀技术在工业界很多领域有着广泛的应用，包括集成电路的制作、微机电***的设计、微纳光子学的研究等等，经历的由湿法刻蚀到干法刻蚀的历史演变，随着应用领域的拓宽，工艺自然也得到了极大的发展。
而在硅基刻蚀工艺中，高深宽比刻蚀的结构制备是技术难点，而该机构又是很多应用领域无法避免的。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法，包括以下步骤：
硅片预处理，对硅片进行清洁；
涂胶，在硅片转动时将光刻胶滴入硅片中心处，转动过程中的硅片将多余的胶甩出，等待溶剂挥发，形成光刻胶薄膜；
曝光、显影，涂胶后的硅片送入光刻机承片台上，调节硅片的位置，使得硅片和掩模上的对准标记对准后，进行处理；
坚膜，固胶机在100-180℃下烘烤2分钟，后用紫外线进行照射；
涂胶形成光祖层后，进行光刻和光祖层开窗；
对埋氧层进行各向异性刻蚀；
对硅衬底进行Bosch刻蚀；
其中Bosch刻蚀步骤如下：
步骤一：侧壁钝化；
步骤二：去除底部钝化层；
步骤三：各向同性刻蚀；
步骤四：完成深硅刻蚀。
作为本发明进一步的方案：硅片预处理，将硅片放置在的混合液中，在800℃下煮10分钟，去除硅片表面的污渍和颗粒物；
去离子水冲洗5分钟；
将硅片放置入的混合液中，温水清洗15分钟，去除硅片表面氧化物和金属；
去离子水冲洗5分钟；
将硅片再放置入的混合液中，在75℃下煮10分钟，去除硅片表面金属离子污染物；
去离子水冲洗5分钟；
氮气吹干后放置在热板上，将其表面的水分去除。
作为本发明进一步的方案：涂胶时硅片以1500转/分转动15秒，后将光刻胶滴入硅片中心处，后将其转速提高到5000转/分旋转1分钟。
作为本发明进一步的方案：涂胶时的环境要求室内温度保持在21℃，相对湿度在45%。
作为本发明进一步的方案：硅片在200℃-250℃下进行脱水烘焙，然后用六甲基二硅烷胺30秒内完成在硅片上的气相成底膜。
作为本发明进一步的方案：光刻机曝光速率400，显影时间为1分钟，显影液的温度控制在15℃-25℃，误差需控制在±1℃以内。
作为本发明进一步的方案：显影后还需进行检查，查找成形后的光刻胶中是否有缺损。
本发明的有益效果：根据实际应用情况，用光刻胶作为遮掩层的材料，并且设计出了硅片预处理、涂胶等等遮掩层的工艺流程，以便于对整个刻蚀过程进行控制。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，请参阅图1所示，本发明为一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法，包括以下步骤：
硅片预处理，对硅片进行清洁；
涂胶，在硅片转动时将光刻胶滴入硅片中心处，转动过程中的硅片将多余的胶甩出，等待溶剂挥发，形成光刻胶薄膜；
曝光、显影，涂胶后的硅片送入光刻机承片台上，调节硅片的位置，使得硅片和掩模上的对准标记对准后，进行处理；
坚膜，固胶机在100-180℃下烘烤2分钟，后用紫外线进行照射；
涂胶形成光祖层后，进行光刻和光祖层开窗；
对埋氧层进行各向异性刻蚀；
对硅衬底进行Bosch刻蚀；
其中Bosch刻蚀步骤如下：
步骤一：侧壁钝化；
步骤二：去除底部钝化层；
步骤三：各向同性刻蚀；
步骤四：完成深硅刻蚀。
实施例二，请参阅图1所示，本发明为一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法，包括以下步骤：
硅片预处理，对硅片进行清洁；
其中，硅片预处理，将硅片放置在的混合液中，在800℃下煮10分钟，去除硅片表面的污渍和颗粒物；
去离子水冲洗5分钟；
将硅片放置入的混合液中，温水清洗15分钟，去除硅片表面氧化物和金属；
去离子水冲洗5分钟；
将硅片再放置入的混合液中，在75℃下煮10分钟，去除硅片表面金属离子污染物；
去离子水冲洗5分钟；
氮气吹干后放置在热板上，将其表面的水分去除；
涂胶，在硅片转动时将光刻胶滴入硅片中心处，转动过程中的硅片将多余的胶甩出，等待溶剂挥发，形成光刻胶薄膜；
曝光、显影，涂胶后的硅片送入光刻机承片台上，调节硅片的位置，使得硅片和掩模上的对准标记对准后，进行处理；
坚膜，固胶机在100-180℃下烘烤2分钟，后用紫外线进行照射；
涂胶形成光祖层后，进行光刻和光祖层开窗；
对埋氧层进行各向异性刻蚀；
对硅衬底进行Bosch刻蚀；
其中Bosch刻蚀步骤如下：
步骤一：侧壁钝化；
步骤二：去除底部钝化层；
步骤三：各向同性刻蚀；
步骤四：完成深硅刻蚀。
实施例三，请参阅图1所示，本发明为一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法，包括以下步骤：
硅片预处理，对硅片进行清洁；
其中，硅片预处理，将硅片放置在的混合液中，在800℃下煮10分钟，去除硅片表面的污渍和颗粒物；
去离子水冲洗5分钟；
将硅片放置入的混合液中，温水清洗15分钟，去除硅片表面氧化物和金属；
去离子水冲洗5分钟；
将硅片再放置入的混合液中，在75℃下煮10分钟，去除硅片表面金属离子污染物；
去离子水冲洗5分钟；
氮气吹干后放置在热板上，将其表面的水分去除；
涂胶，在硅片转动时将光刻胶滴入硅片中心处，转动过程中的硅片将多余的胶甩出，等待溶剂挥发，形成光刻胶薄膜；
其中，涂胶时硅片以1500转/分转动15秒，后将光刻胶滴入硅片中心处，后将其转速提高到5000转/分旋转1分钟；
其中，光刻胶的厚度和均匀性决定了光刻图形的分辨率。
其中，涂胶时的环境要求室内温度保持在21℃左右，相对湿度在45%左右；
其中，硅片在200℃-250℃下进行脱水烘焙，然后用六甲基二硅烷胺30秒内完成在硅片上的气相成底膜；
其中，硅片容易吸附潮气，所以将硅片表面干燥层疏水性对光刻胶的粘附性有很重要的作用。
曝光、显影，涂胶后的硅片送入光刻机承片台上，调节硅片的位置，使得硅片和掩模上的对准标记对准后，进行处理；
其中，光刻机曝光速率400，显影时间为1分钟，显影液的温度控制在15℃-25℃，误差需控制在±1℃以内；
其中，显影后还需进行检查，查找成形后的光刻胶中是否有缺损；
坚膜，固胶机在100-180℃下烘烤2分钟，后用紫外线进行照射；
涂胶形成光祖层后，进行光刻和光祖层开窗；
对埋氧层进行各向异性刻蚀；
对硅衬底进行Bosch刻蚀；
其中Bosch刻蚀步骤如下：
步骤一：侧壁钝化；
步骤二：去除底部钝化层；
步骤三：各向同性刻蚀；
步骤四：完成深硅刻蚀。
实施例四，请参阅图1所示，本发明为一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法，包括以下步骤：
硅片预处理，对硅片进行清洁；
其中，硅片预处理，将硅片放置在的混合液中，在800℃下煮10分钟，去除硅片表面的污渍和颗粒物；
去离子水冲洗5分钟；
将硅片放置入的混合液中，温水清洗15分钟，去除硅片表面氧化物和金属；
去离子水冲洗5分钟；
将硅片再放置入的混合液中，在75℃下煮10分钟，去除硅片表面金属离子污染物；
去离子水冲洗5分钟；
氮气吹干后放置在热板上，将其表面的水分去除；
涂胶，在硅片转动时将光刻胶滴入硅片中心处，转动过程中的硅片将多余的胶甩出，等待溶剂挥发，形成光刻胶薄膜；
其中，涂胶时硅片以1500转/分转动15秒，后将光刻胶滴入硅片中心处，后将其转速提高到5000转/分旋转1分钟；
其中，光刻胶的厚度和均匀性决定了光刻图形的分辨率。
其中，在旋转涂胶过程中，硅片边缘会形成***，涂胶机有去边装置，在涂胶后对硅片边缘进行清洁。
其中，涂胶时的环境要求室内温度保持在21℃左右，相对湿度在45%左右；
其中，硅片在200℃-250℃下进行脱水烘焙，然后用六甲基二硅烷胺30秒内完成在硅片上的气相成底膜；
其中，硅片容易吸附潮气，所以将硅片表面干燥层疏水性对光刻胶的粘附性有很重要的作用。
曝光、显影，涂胶后的硅片送入光刻机承片台上，调节硅片的位置，使得硅片和掩模上的对准标记对准后，进行处理；
其中，显影是用显影溶液解曝光区域或未曝光区域的光刻胶，其作用就是将掩模板上的图像准确的转移到光刻胶上，形成三维图像，同时保证光刻胶粘附性。
其中，光刻机曝光速率400，显影时间为1分钟，显影液的温度控制在15℃-25℃，误差需控制在±1℃以内；
其中，显影后还需进行检查，查找成形后的光刻胶中是否有缺损；
坚膜，固胶机在100-180℃下烘烤2分钟，后用紫外线进行照射；
涂胶形成光祖层后，进行光刻和光祖层开窗；
对埋氧层进行各向异性刻蚀；
对硅衬底进行Bosch刻蚀；
其中Bosch刻蚀步骤如下：
步骤一：侧壁钝化；
步骤二：去除底部钝化层；
步骤三：各向同性刻蚀；
步骤四：完成深硅刻蚀。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法，其特征在于，包括以下步骤：
硅片预处理，对硅片进行清洁；
涂胶，在硅片转动时将光刻胶滴入硅片中心处，转动过程中的硅片将多余的胶甩出，等待溶剂挥发，形成光刻胶薄膜；
曝光、显影，涂胶后的硅片送入光刻机承片台上，调节硅片的位置，使得硅片和掩模上的对准标记对准后，进行处理；
坚膜，固胶机在100-180℃下烘烤2分钟，后用紫外线进行照射；
涂胶形成光祖层后，进行光刻和光祖层开窗；
对埋氧层进行各向异性刻蚀；
对硅衬底进行Bosch刻蚀；
其中Bosch刻蚀步骤如下：
步骤一：侧壁钝化；
步骤二：去除底部钝化层；
步骤三：各向同性刻蚀；
步骤四：完成深硅刻蚀。
2.根据权利要求1所述的一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法,其特征在于，硅片预处理，将硅片放置在的混合液中，在800℃下煮10分钟，去除硅片表面的污渍和颗粒物；
去离子水冲洗5分钟；
将硅片放置入的混合液中，温水清洗15分钟，去除硅片表面氧化物和金属；
去离子水冲洗5分钟；
将硅片再放置入的混合液中，在75℃下煮10分钟，去除硅片表面金属离子污染物；
去离子水冲洗5分钟；
氮气吹干后放置在热板上，将其表面的水分去除。
3.根据权利要求1所述的一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法,其特征在于，涂胶时硅片以1500转/分转动15秒，后将光刻胶滴入硅片中心处，后将其转速提高到5000转/分旋转1分钟。
4.根据权利要求3所述的一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法,其特征在于，涂胶时的环境要求室内温度保持在21℃，相对湿度在45%。
5.根据权利要求3所述的一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法,其特征在于，硅片在200℃-250℃下进行脱水烘焙，然后用六甲基二硅烷胺30秒内完成在硅片上的气相成底膜。
6.根据权利要求1所述的一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法,其特征在于，光刻机曝光速率400，显影时间为1分钟，显影液的温度控制在15℃-25℃，误差需控制在±1℃以内。
7.根据权利要求6所述的一种在硅片表面进行定点深硅刻蚀的方法,其特征在于，显影后还需进行检查，查找成形后的光刻胶中是否有缺损。
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