[发明专利]一种制备硅膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地涉及能够制造片内均匀性一致且厚度可精确控制的硅膜的制备方法。

背景技术

硅膜在MEMS领域中有着广泛的应用，如压力传感器的敏感膜。硅膜的制备已经成为MEMS器件开发和实用化的关键技术之一，由此发展了多种硅膜的制备技术。

制备硅膜最简单的技术是直接用厚度为数百微米的硅片进行KOH或者TMAH腐蚀，用硅片厚度减去腐蚀的深度就可以得到硅膜的厚度，当腐蚀到所需要的厚度时，将硅片从腐蚀液中取出即可。

这种技术很简单，但存在很多缺点，例如，起始硅片的厚度有数微米的起伏，由此对所得硅膜的均匀性将产生很大的影响。如果硅片中存在杂质梯度或缺陷，还会引起硅片不同区域的不同腐蚀速率，同样会导致硅膜的不均匀性，同时，硅片厚度和腐蚀深度的测量存在很大的误差，所以用这种技术，难以得到片内均匀的、厚度精确的硅膜。 

 

发明内容

鉴于上述问题，本发明旨在提供一种能够制备片内均匀、厚度可精确控制的硅膜的制备方法。

本发明的制备硅膜的方法的特征在于，包括下述步骤：

在硅片的正反两面分别淀积钝化层的钝化层形成步骤；

在正面钝化层上淀积多晶硅作为外延的种子层的种子层形成步骤；

在上述种子层上外延生长多晶硅以形成外延层的外延层形成步骤；以及

在背面钝化层上形成腐蚀窗口并且利用腐蚀液对硅片背面通过所述腐蚀窗口开始腐蚀直到停止在上述正面钝化层的腐蚀步骤。

优选地，所述正面钝化层作为腐蚀的自停止层，所述背面钝化层作为腐蚀的掩膜层。

优选地，所述钝化层为SiO₂或者Si₃N₄。

优选地，在所述外延层形成步骤中，利用外延工艺制备多晶硅。

优选地，在所述外延层形成步骤中，作为外延气体采用SiCl₄、SiH₄、SH₂Cl₂、SiHCl₃中的任意一种。

优选地，在所述腐蚀步骤中，作为腐蚀液采用KOH或者TMAH。

优选地，在所述种子层形成步骤中，多晶硅的淀积厚度为50nm～1000nm。

优选地，在所述外延层形成步骤中，将外延生长多晶硅的厚度设定为所需要的硅膜的厚度。

优选地，在所述钝化层形成步骤中，各钝化层的淀积厚度为500～2000nm。

优选地，在所述种子层形成步骤中，通过LPCVD淀积多晶硅。

本发明的硅膜制备方法是通过外延生长多晶硅以保证片内的均匀性，另外，将钝化层作为腐蚀的自停止层，就能够精确地控制腐蚀厚度，得到所需要厚度的硅膜。因此，利用本发明的硅膜的制备方法，能够制备片内均匀性一致且能够精确控制厚度的硅膜。

 

附图说明

图1～图3是表示本发明的硅膜的制备方法的工艺流程图。

图4是表示采用本发明的硅膜的制备方法所制备的硅膜的剖面示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解。并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。

第一实施方式

图1～图3是表示本发明的硅膜的制备方法的工艺流程图。图4是表示采用本发明的硅膜的制备方法所制备的硅膜的剖面示意图。

下面参照图1～图4对于本发明第一实施方式的硅膜的制备方法进行具体说明。

如图1所示，在硅片100的正反两面分别淀积SiO₂形成钝化层201、202，钝化层201、202的SiO₂的淀积厚度分别为500～2000nm。将硅片100正面的钝化层201称为正面钝化层，将硅片100背面的钝化层202称为背面钝化层。正面钝化层201将在后续的步骤中作为腐蚀的自停止层，背面钝化层202将在后续的步骤中作为腐蚀的掩膜层。

接着，如图2所示，在正面钝化层201上淀积薄的多晶硅，淀积厚度为50nm～1000nm，形成作为外延生长的种子层300。