本發明提供一種微結構釋放的方法及深硅刻蝕微結構，包括以下步驟：采用刻蝕工藝在被加工工件的被加工面獲得微結構；在所述微結構的側壁和底部沉積保護層；采用各向異性刻蝕工藝去除所述微結構的底部的所述保護層；采用各向異性刻蝕工藝刻蝕所述微結構的底部至所需深度；采用各向同性刻蝕工藝釋放所述微結構的下方以釋放所述微結構。該微結構釋放的方法簡單，加工成本低。另外，本發明還提供一種深硅刻蝕微結構。

技術領域

本發明屬于微電子技術，涉及一種半導體加工技術，具體涉及一種微結構釋放的方法及深硅刻蝕微結構。

背景技術

犧牲層釋放技術是硅微加工制備MEMS器件的關鍵技術之一，犧牲層去除后，能釋放表面硅工藝中的薄膜懸浮架構或形成空腔，如圖1a和圖1b所示。在加速度器和陀螺儀等傳感器件中，常用犧牲層釋放技術獲得活動結構以實現器件的性能。

犧牲層釋放技術通常是采用結構為硅/二氧化硅/硅的SOI晶片(Silicon onInsulate，簡稱SOI)，由于刻蝕反應氣體對二氧化硅的選擇比高，刻蝕過程會在二氧化硅層停止，因此，利用二氧化硅作為深硅刻蝕的截止層。待完成硅結構的刻蝕后，再利用硅和二氧化硅的刻蝕速率不同，將底部二氧化硅刻蝕，從而達到結構釋放的目的。

在批量生產工藝中，為避免濕法釋放中因攪拌或粘連對器件的損傷，同時提高整片晶圓的均勻性、反應速率和效率高，通常以二氟化氙(XeF₂)氣體作為刻蝕反應氣體，并以超臨界二氧化碳氣體作為運載氣體對硅犧牲層進行釋放。超臨界二氧化碳特有的性質可使二氟化氙對硅的刻蝕更完全。但是，該方法需要SOI晶片，并需生長二氧化硅層，工藝復雜；而且，刻蝕二氧化硅的二氟化氙氣體對設備和工藝的要求較高，加工成本高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種微結構釋放的方法及深硅刻蝕微結構，其工藝簡單，加工成本低。

解決上述技術問題的所采用的技術方案是提供一種微結構釋放的方法，包括以下步驟：

步驟1：采用刻蝕工藝在被加工工件的被加工面獲得微結構；

步驟2：在所述微結構的側壁和底部沉積保護層；

步驟3：采用各向異性刻蝕工藝去除所述微結構底部的所述保護層；

步驟4：采用各向異性刻蝕工藝刻蝕所述微結構的底部至所需深度；

步驟5：采用各向同性刻蝕工藝刻蝕所述微結構的下方以釋放所述微結構。

其中，所述步驟1包括交替進行的刻蝕步驟和沉積步驟；所述刻蝕步驟采用SF₆作為工藝氣體，所述沉積步驟采用C₄F₈作為工藝氣體。

其中，所述步驟2的保護層通過C_XF_Y類氣體獲得。

其中，所述步驟3采用CF_X、CH_XF_Y、Cl₂、HBr、SF₆中的一種或幾種作為刻蝕氣體進行所述各向異性刻蝕工藝。

其中，所述步驟3采用Ar、N₂、He或O₂氣體作為載氣體。

其中，所述步驟4采用SF₆和O₂的混合氣體或NF₃和O₂的混合氣體作為刻蝕氣體進行各向異性刻蝕工藝。

其中，所述步驟4采用HBr或Cl₂作為輔助刻蝕氣體，和/或采用Ar、N₂、He或O₂氣體作為載氣體。