MEMS工艺牺牲层的去除方法与流程

本公开涉及半导体领域，更具体地涉及一种mems工艺牺牲层的去除方法。

背景技术：

1、微机电系统(mems)是微电子技术与机械、光学等领域交叉融合的产物，是在ic工艺技术基础上的延伸和拓展，牺牲层技术作为mems的关键技术之一，是利用不同材料在同一种腐蚀液或刻蚀气体中腐蚀速率的差异，选择性地将结构图形与衬底之间的材料(即牺牲层材料)刻蚀掉，进行结构释放，形成空腔上膜或其它悬空结构的一种微加工技术。

2、光敏性聚酰亚胺(pi)是一种主链上具有酰亚胺基团的高分子聚合材料，耐400℃左右的高温和液氦(-269℃)的低温，其玻璃化温度较高为140℃以上。聚酰亚胺具有良好的绝缘性、弹性系数大、线膨胀系数大、能承受较大的应变、在较宽的温度范围内具有良好的机械特性等特点。

3、聚酰亚胺的去除一般有湿法腐蚀和干法刻蚀两种。湿法腐蚀具有很高的选择比，但时间过长会损伤衬底电路或其它层材料。此外，湿法腐蚀容易造成粘连的现象，腐蚀液或者去离子水的引入容易引起很大的表面张力，将结构层和衬底拉在一起从而造成器件的失效；干法刻蚀现有技术采用o2气体、o2+ar气体配比、o2+n2气体配比以及o2+cf4气体配比工艺。此类工艺刻蚀速率快、控制方便，但对结构层有一定的损伤且刻蚀时间在50-80min。

技术实现思路

1、鉴于背景技术中存在的问题，本公开的一目的在于提供一种mems工艺牺牲层的去除方法，其在释放聚酰亚胺层时不会对聚酰亚胺层外的结构造成损伤。

2、本公开的另一目的在于提供一种mems工艺牺牲层的去除方法，其在释放聚酰亚胺层时刻蚀时间短。

3、由此，一种mems工艺牺牲层的去除方法包括步骤：s1，准备成颗的mems芯片结构，各颗芯片结构具有读出电路衬底、读出电路衬底上的待释放的聚酰亚胺层以及聚酰亚胺层上的mems微结构；s2，采用微波电离o2+4％h2n2气体释放聚酰亚胺层。

4、本公开的有益效果如下。在根据本公开的mems工艺牺牲层的去除方法中，4％h2n2气体是一种安全、非易燃易爆的气体，氮气的稳定性质和氢气的弱还原作用对聚酰亚胺层释放工艺有较好的辅助效果，4％h2n2气体中的n2、h2气体对释放的聚酰亚胺层周围的mems微结构的其它构件膜层无刻蚀作用，成颗的mems芯片结构无塌陷，能有效保护mems镂空结构。此外，聚酰亚胺层释放后，聚酰亚胺层去除干净彻底，各颗芯片结构内无絮状物残留。另外，成颗的mems芯片结构内及不同炉次间聚酰亚胺的释放均匀性好。根据本公开的mems工艺牺牲层的去除方法精度可控性好、刻蚀时间短，工艺重复性、稳定性好。

技术特征：

1.一种mems工艺牺牲层的去除方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的mems工艺牺牲层的去除方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的mems工艺牺牲层的去除方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的mems工艺牺牲层的去除方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的mems工艺牺牲层的去除方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的mems工艺牺牲层的去除方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的mems工艺牺牲层的去除方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的mems工艺牺牲层的去除方法，其特征在于，

技术总结
一种MEMS工艺牺牲层的去除方法包括步骤：S1，准备成颗的MEMS芯片结构，各颗芯片结构具有读出电路衬底、读出电路衬底上的待释放的聚酰亚胺层以及聚酰亚胺层上的MEMS微结构；S2，采用微波电离O<subgt;2</subgt;+4％H<subgt;2</subgt;N<subgt;2</subgt;气体释放聚酰亚胺层。4％H<subgt;2</subgt;N<subgt;2</subgt;气体是一种安全、非易燃易爆的气体，氮气的稳定性质和氢气的弱还原作用对聚酰亚胺层释放工艺有较好的辅助效果，4％H<subgt;2</subgt;N<subgt;2</subgt;气体中的N<subgt;2</subgt;、H<subgt;2</subgt;气体对释放的聚酰亚胺层周围的MEMS微结构的其它构件膜层无刻蚀作用，成颗的MEMS芯片结构无塌陷，能有效保护MEMS镂空结构。聚酰亚胺层去除干净彻底，各颗芯片结构内无絮状物残留。成颗的MEMS芯片结构内及不同炉次间聚酰亚胺的释放均匀性好，精度可控性好、刻蚀时间短，工艺重复性、稳定性好。

技术研发人员：陈国雪,李兆营,李海涛,孙宇,张傲
受保护的技术使用者：安徽光智科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/27