[发明专利]硅晶片的钝化层的腐蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子加工技术领域，特别是涉及一种硅晶片的钝化层的腐蚀方法。

背景技术

在微电子机械系统（Micro-electromechanical Systems，MEMS）工艺中，经常需要去除硅晶片表面的介质层。例如去除硅晶片背腔底部的钝化层。钝化层一般为二氧化硅层或氮化硅层。传统的去除硅晶片背腔底部的钝化层的方法为湿法腐蚀，利用腐蚀液腐蚀二氧化硅或氮化硅以除去硅晶片的钝化层。硅晶片的背腔的尺寸一般为纳米或微米级，由于液体的表面张力作用导致腐蚀液难以进入到微纳结构的背腔中或难以完全浸润钝化层的表面，从而难以完全腐蚀背腔底部的钝化层，导致钝化层有部分残留，腐蚀精度较低。

发明内容

基于此，有必要提供一种腐蚀精度较高的硅晶片的钝化层的腐蚀方法。

一种硅晶片的钝化层的腐蚀方法，包括如下步骤：

往顶部开口的容器中倒入氢氟酸溶液；

将硅晶片放置于所述容器的开口处，使所述硅晶片的形成有钝化层的一面与所述氢氟酸溶液相对；及

在常温下保持足够的腐蚀时间，所述氢氟酸溶液挥发产生氟化氢气体将所述硅晶片的钝化层腐蚀，所述足够腐蚀的时间为：

(钝化层的厚度/腐蚀速率)×(1+0.2)。

在其中一个实施例中，所述容器的底部通入惰性气体。

在其中一个实施例中，所述惰性气体为氮气、氩气或氦气。

在其中一个实施例中，所述惰性气体流量为0.01～1000sccm。

在其中一个实施例中，所述氢氟酸溶液的液面至所述硅晶片的形成有钝化层的一面的距离5～30厘米。

在其中一个实施例中，所述氢氟酸溶液的质量浓度为20%～49%。

在其中一个实施例中，所述倒入氢氟酸溶液的步骤、将硅晶片放置于所述容器的开口处的步骤及在常温下保持足够腐蚀的时间的步骤均在通风的环境下进行。

在其中一个实施例中，所述硅晶片封闭所述容器的开口。

在其中一个实施例中，所述硅晶片的面积小于所述容器的开口的面积

上述硅晶片的钝化层的腐蚀方法利用氢氟酸挥发产生的氟化氢气体腐蚀硅晶片的钝化层，避免了一般的湿法腐蚀中由于液体的表面张力的作用，腐蚀液难以完全浸润钝化层的表面而使得腐蚀精度较低的问题，腐蚀精度较高。

附图说明

图1为一实施方式的硅晶片的钝化层的腐蚀方法流程图；

图2为图1所示的硅晶片的钝化层的腐蚀方法示意图；

图3为另一实施方式的硅晶片的钝化层的腐蚀方法示意图；

图4为又一实施方式的硅晶片的钝化层的腐蚀方法示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅图1，一实施方式的硅晶片的钝化层的腐蚀方法，包括如下步骤：

步骤S110：往顶部开口的容器中倒入氢氟酸溶液。

请同时参阅图2，氢氟酸溶液100具有强烈的腐蚀性。顶部开口的容器200为不被氢氟酸溶液100腐蚀的容器，如聚四氟乙烯容器等塑料容器。

本实施方式中，容器200的底部至开口端的横截面积相等。氢氟酸溶液100的液面低于容器200的开口端所在的平面。可以理解。在其他实施方式中，容器200的形状不限于此，只要保证需要腐蚀的钝化层与容器200中的氢氟酸溶液100相对即可，例如底部的横截面积小于顶部开口的面积的容器。

氢氟酸溶液100优选为质量百浓度为20%～49%的氢氟酸溶液。氢氟酸溶液100的质量浓度在20%以上，使氢氟酸溶液100在常温下能够挥发，以便腐蚀过程能够在常温下进行，条件温和，能耗低。

氟化氢对人体有害。容器200与排风装置（图未示）连通，以将多余的氟化氢蒸汽排走，保证操作安全。例如，在进行腐蚀时，将容器200放置于通风橱中，所有的操作都在通风橱中进行。

步骤S120：将硅晶片放置于容器的开口处，使硅晶片的形成有钝化层的一面与氢氟酸溶液相对。