[发明专利]带侧壁保护的腔体制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，具体来说，本发明涉及一种带侧壁保护的腔体制造方法。

背景技术

在微机电系统(MEMS)压力传感器、微流器件和其他应用中都需要用到隔离的腔体，这些腔体是重要的部件，有些是真空的，有些是充有气体或者是液体的，在不同的应用中，腔体具有不同的作用，例如在压力传感器中，腔体就作为实现压力比较的背景压力。

为了实现上述不同应用中的腔体的制造，研究人员提出了各种不同的方法，例如在MEMS中普遍存在的是通过背面工艺在硅晶圆的一面形成浅槽，背面工艺与众多传统的CMOS制造工艺不兼容，随后在背面的阳极键合实现硅晶圆与玻璃基底之间的键合，键合过程中间，在高温下、通过高压的施加实现硅晶圆与玻璃基底离子的迁移，实现两块基片的阳极键合，键合温度普遍超过400度。通过这种方法实现的腔体所在的基底整个厚度很厚(是硅晶圆和玻璃的总厚度)，在某些方面并不是很适合。

中国发明专利(申请号：200610054435.X，申请日：2006.7.13，压力传感器硅谐振膜的制造方法)公开了一种压力传感器硅谐振膜的制造方法，具体采用SOI(绝缘硅)与有图形的硅基底进行键合，随后通过减薄、湿法腐蚀形成硅谐振膜。利用此方法需要采用价格昂贵的SOI片，并且在键合完毕后，破坏性地去除SOI片上的多余部分，因此，造价很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带侧壁保护的腔体制造方法，能够在形成腔体的同时保护浅槽侧壁不受腐蚀。

为解决上述技术问题，本发明提供一种带侧壁保护的腔体制造方法，包括步骤：

提供硅基底，在所述硅基底上形成第一保护层；

刻蚀所述第一保护层，形成多个窗口，直至露出下方的硅基底；

以所述第一保护层为掩模，刻蚀所述硅基底，在所述硅基底中形成多个浅槽；

在所述第一保护层表面和所述浅槽侧壁及底部淀积第二保护层；

刻蚀所述第一保护层表面和所述浅槽底部的所述第二保护层，残留在所述浅槽侧壁上的所述第二保护层形成侧壁保护层；

以所述第一保护层和所述侧壁保护层为掩模，继续刻蚀多个所述浅槽，在所述硅基底中形成多个深槽；

采用湿法腐蚀法腐蚀多个所述深槽，在所述硅基底内部形成腔体；

采用氧化法将所述浅槽侧壁上的所述侧壁保护层全部氧化，将所述腔体完全封闭；

将所述硅基底上的所述第一保护层去除。

可选地，所述硅基底为(111)晶向的。

可选地，多个所述窗口的形状、尺寸和/或排布是可调的。

可选地，多个所述浅槽的形状、尺寸、排布和/或深度与多个所述窗口的形状、尺寸和/或排布具有关联性。

可选地，所述第二保护层为重掺杂的多晶硅。

可选地，所述湿法腐蚀法采用各向异性的腐蚀工艺，在所述硅基底内部形成所述腔体。

可选地，所述湿法腐蚀的溶液为KOH或者TMAH。

可选地，所述腔体的形状和/或深度是任意的。

可选地，去除所述第一保护层的方法为刻蚀法或者化学机械抛光法。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种带侧壁保护的腔体制造方法，包括步骤：

提供硅基底，在所述硅基底上形成第一保护层；

刻蚀所述第一保护层，形成多个窗口，直至露出下方的硅基底；

以所述第一保护层为掩模，刻蚀所述硅基底，在所述硅基底中形成多个浅槽；

在所述第一保护层表面和所述浅槽侧壁及底部淀积第二保护层；

刻蚀所述第一保护层表面和所述浅槽底部的所述第二保护层，残留在所述浅槽侧壁上的所述第二保护层形成侧壁保护层；

以所述第一保护层和所述侧壁保护层为掩模，继续刻蚀多个所述浅槽，在所述硅基底中形成多个深槽；

采用湿法腐蚀法腐蚀多个所述深槽，在所述硅基底内部形成腔体；

将所述浅槽侧壁上的所述侧壁保护层去除；

在多个所述浅槽的侧壁之间填满填充材料，将所述腔体完全封闭，所述填充材料还覆盖到所述第一保护层上；

采用化学机械抛光法将所述第一保护层上的所述填充材料去除。

可选地，所述硅基底为(111)晶向的。

可选地，多个所述窗口的形状、尺寸和/或排布是可调的。

可选地，多个所述浅槽的形状、尺寸、排布和/或深度与多个所述窗口的形状、尺寸和/或排布具有关联性。

可选地，所述第二保护层为硅的氧化物。