sh刻蚀工艺刻蚀过程中，刻蚀设备的腔室中的压力较高，一般为50mT?lOOmT，优选为60mT?80mT。较高的压力有利于增大气体的离化率，进而增大刻蚀速率。
[0037]在Bosh刻蚀工艺中，上电极射频电源将通入反应腔室的混合气体电离为等离子体，下电极射频电源对等离子进行加速以轰击硅晶片的表面。作为一种可实施方式，沉积步采用的上电极功率为300W?5000W，下电极功率为OW ;刻蚀步采用的上电极功率为300W?5000W,下电极功率为1W?60W，优选1W?30W。一般情况下，较高的上电极功率会加速等离子体的产生，进而加快刻蚀速率；而过高的下电极功率会增加等离子体的能量，会引起刻蚀表面的损伤，因此，下电极功率明显低于上电极功率。
[0038]由于丙酮对于光刻胶有较好的溶解性，作为一种可实施方式，S200中，采用化学试剂浸泡或者超声去除S10得到的硅晶片表面剩余的光刻胶。优选地，采用丙酮浸泡去除SlOO得到的硅晶片表面剩余的光刻胶，包括以下步骤:将SlOO得到的硅晶片在丙酮溶液中浸泡2min，取出后用去离子水清洗，再用N2气枪吹干硅晶片。
[0039]作为一种可实施方式，硅晶片的顶部开口采用单步刻蚀，过程中使用较高的压力，一般为120mT?180mT，优选140mT?160mT。较高的压力有利于刻蚀设备的腔室中气体离化率的提高，同时增大同向刻蚀速率，有利于硅晶片的顶部开口。
[0040]作为一种可实施方式，单步刻蚀中通入的气体为SF6和O2的混合气体，且SF6的流量为 500sccm ?800sccm, O2 的流量为 40sccm ?80sccm,优选 50sccm ?60sccm。较大流量的O2有利于硅晶片的深沟槽侧壁的保护，避免侧壁损伤。
[0041]作为一种可实施方式，单步刻蚀所采用的上电极功率为300W?5000W，下电极功率为1W?50W。在进行开口形貌的刻蚀中，可以根据所需的顶部开口形貌进行下电极功率的选择。较低的下电极功率有利于各向同性的刻蚀，使得顶部形貌更加圆滑。
[0042]本发明的深硅刻蚀方法，在将涂有光刻胶的晶片放入刻蚀设备后，主要分三步进行，第一步控制刻蚀深度及陡直形貌，第二步清洗，第三步开口刻蚀，获得所需的顶部形貌。下面结合一个具体的实施例详细说明。
[0043]实施例1
[0044]参见图2，为本发明深硅刻蚀一实施例的流程图。首先将涂有光刻胶的硅晶片放入感应耦合等离子体刻蚀机中，采用Bosh刻蚀工艺，沉积步和刻蚀步交替进行。
[0045]具体工艺参数为:沉积步中，刻蚀设备的腔室中压力为70mT，上电极功率为2000W,下电极功率为0W，通入的C4F8的流量为200SCCm，沉积步每一步的时间为2s ;刻蚀步中，刻蚀设备的腔室中压力为70mT，上电极功率为2500W，下电极功率为10W，通入的SF6的流量为200sccm,刻蚀步每一步的时间为5s ;沉积步和刻蚀步交替循环100次,得到刻蚀深度为90 μ m的陡直的深沟槽。
[0046]然后去除硅晶片表面剩余的光刻胶，以保证下一步的开口。具体做法为:将硅晶片在丙酮溶液中浸泡2min，取出后用去离子水清洗，再用N2气枪吹干硅晶片。
[0047]最后对硅晶片进行开口刻蚀，获得具有V型顶部形貌的硅晶片。利用单步刻蚀，并采用如下工艺参数:刻蚀设备的腔室中压力为150mT，上电极功率为2500W，下电极功率为30W，通入的SF6的流量为700sccm，通入的O2的流量为50sccm，刻蚀时间为120s。
[0048]图3为采用上述方法刻蚀后得到的硅晶片的扫描电镜图片，其刻蚀深度为90μπι，具有顶部V型开口、中部和底部陡直、底部光滑的形貌。
[0049]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种深硅刻蚀方法，其特征在于，包括如下步骤: 将涂有光刻胶的硅晶片放入刻蚀设备的腔室中，采用Bosh刻蚀工艺，获得具有陡直深沟槽形貌的娃晶片； 去除所述具有陡直深沟槽形貌的硅晶片表面剩余的光刻胶； 在所述刻蚀设备的腔室中对去除光刻胶的硅晶片进行顶部开口刻蚀，获得具有V型顶部形貌的娃晶片。
2.根据权利要求1所述的深硅刻蚀方法，其特征在于，在Bosh刻蚀工艺过程中，所述刻蚀设备的腔室中压力为60mT?80mT。
3.根据权利要求2所述的深硅刻蚀方法，其特征在于，所述Bosh刻蚀工艺包括沉积步和刻蚀步，二者交替进行； 所述沉积步中通入的气体为C4F8,流量为180sccm?200sccm ； 所述刻蚀步中通入的气体为SF6,流量为200sccm?220sccm。
4.根据权利要求3所述的深硅刻蚀方法，其特征在于，所述沉积步采用的上电极功率为300W?5000W，下电极功率为OW ； 所述刻蚀步采用的上电极功率为300W?5000W，下电极功率为1W?30W。
5.根据权利要求4所述的深硅刻蚀方法，其特征在于，采用化学试剂浸泡或者超声去除所述具有陡直深沟槽形貌的硅晶片表面剩余的光刻胶。
6.根据权利要求5所述的深硅刻蚀方法，其特征在于，采用丙酮浸泡去除所述具有陡直深沟槽形貌的硅晶片表面剩余的光刻胶，包括以下步骤: 将所述具有陡直深沟槽形貌的硅晶片在丙酮溶液中浸泡2min，取出后用去离子水清洗，再用N2气枪吹干。
7.根据权利要求6所述的深硅刻蚀方法，其特征在于，所述开口刻蚀采用单步刻蚀； 所述单步刻蚀过程中，所述刻蚀设备的腔室中压力为140mT?160mT。
8.根据权利要求7所述的深硅刻蚀方法，其特征在于，所述单步刻蚀中通入的气体为SF6和O2的混合气体，且SF6的流量为500sccm?800sccm, O2的流量为50sccm?60sccm。
9.根据权利要求8所述的深硅刻蚀方法，其特征在于，所述单步刻蚀中，采用的上电极功率为300W?5000W，下电极功率为1W?50W。
10.根据权利要求9所述的深硅刻蚀方法，其特征在于， 所述沉积步中，所述刻蚀设备的腔室中压力为70mT，上电极功率为2000W，下电极功率为0W，通入的C4F8的流量为200SCCm，沉积时间为2s ； 所述刻蚀步中，所述刻蚀设备的腔室中压力为70mT，上电极功率为2500W，下电极功率为10W，通入的SF6的流量为200SCCm，刻蚀时间为5s ； 所述沉积步和刻蚀步交替循环100次； 所述单步刻蚀中，所述刻蚀设备的腔室中压力为150mT，上电极功率为2500W，下电极功率为30W，通入的SF6的流量为700sccm，通入的O2的流量为50sccm，刻蚀时间为120s。
【专利摘要】本发明提供了一种深硅刻蚀方法，包括如下步骤：首先将涂有光刻胶的硅晶片放入刻蚀设备的腔室中，采用Bosh刻蚀工艺，获得具有陡直深沟槽形貌的硅晶片；然后去除硅晶片表面剩余的光刻胶；最后在所述刻蚀设备的腔室中对硅晶片进行顶部开口刻蚀，获得具有V型顶部形貌的硅晶片。其保证了得到的硅晶片具有顶部V型开口、中部和底部陡直、底部光滑的形貌；且该方法步骤简单，容易实现。
【IPC分类】B81C1-00
【公开号】CN104671193
【申请号】CN201310643211
【发明人】周娜, 蒋中伟
【申请人】北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年12月3日