[发明专利]二氧化硅释放工艺

说明书

本发明提出了一种旨在抑制微细结构粘连的全新的二氧化硅释放工艺。该二氧化硅释放工艺包括：a.向工艺腔内通入催化气体；b.向所述工艺腔内通入HF气体，其中所述HF气体在所述催化气体的作用下同所述工艺腔内的二氧化硅反应；以及c.向所述工艺腔内通入F₂气体或者XeF₂气体，以与所述工艺腔中的H₂O反应。本发明的工艺的最终产物中不含有H₂O，因此一并避免了可能导致的微细结构粘连的问题。

技术领域

本发明涉及半导体加工领域，尤其涉及一种二氧化硅释放工艺。

背景技术

当前，微机电系统（MEMS）制造工艺的发展逐渐出现气相HF刻蚀二氧化硅，来实现一些特殊结构的释放，比如悬臂梁、陀螺仪和CMOS器件等。

主流的干法释放工艺需要首先通入甲醇、或者乙醇或者异丙醇或者其他醇类气体，把样品表面湿润并在反应中作为催化剂，之后通入无水HF气体与二氧化硅反应。

在此过程中会生成大量的水，水气一旦形成凝结会导致微细结构产生粘连，为了避免在后续产生粘连，需要持续不断地通入甲醇气体，而这类醇类气体属于易燃易爆，对生产设备车间有一定的危险性，成本也会比较高。

发明内容

针对现有技术的上述技术问题，本发明特别提出了一种旨在抑制微细结构粘连的全新的二氧化硅释放工艺。

具体地，本发明提供了一种二氧化硅释放工艺，包括：

a.向工艺腔内通入催化气体；

b.向所述工艺腔内通入HF气体，其中所述HF气体在所述催化气体的作用下同所述工艺腔内的二氧化硅反应；以及

c.向所述工艺腔内通入F₂气体或者XeF₂气体，以与所述工艺腔中的H₂O反应。

较佳地，在上述的二氧化硅释放工艺中，所述步骤b和所述步骤c同时进行。

较佳地，在上述的二氧化硅释放工艺中，所述步骤c在所述步骤b之后进行。

较佳地，在上述的二氧化硅释放工艺中，在所述步骤c之后，该二氧化硅释放工艺还包括：d.检测所述工艺腔内的O₂含量；以及e1.若检测到的O₂含量在一预定时间段内保持小于一预设O₂含量，则结束该二氧化硅释放工艺。

较佳地，在上述的二氧化硅释放工艺中，在所述步骤d之后，该二氧化硅释放工艺还包括：e2.若检测到的O₂含量未在所述预定时间段内保持小于所述预设O₂含量，则排空所述工艺腔，然后重复执行所述步骤a～步骤d，直到当检测到的O₂含量在所述预定时间段内保持小于所述预设O₂含量时执行上述步骤e1。

较佳地，在上述的二氧化硅释放工艺中，所述催化气体为气态的水、乙醇、甲醇或者异丙醇。

较佳地，在上述的二氧化硅释放工艺中，所述步骤a进一步包括：在通入催化气体的同时从所述工艺腔的出气口抽出气体以将所述工艺腔的真空压力保持于5托至500托之间。

较佳地，在上述的二氧化硅释放工艺中，所述步骤c中的所述F₂气体或者XeF₂气体的通入量同所述步骤b中的HF气体的通入量之比大于1:2。

较佳地，在上述的二氧化硅释放工艺中，所述HF气体是无水HF气体。

较佳地，在上述的二氧化硅释放工艺中，在所述步骤a之前或者在所述步骤e1之后，该二氧化硅释放工艺还包括：用氮气对所述工艺腔内部进行吹扫。