[发明专利]一种TiAlV合金的刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及微机电系统(MEMS)制造工艺技术领域，具体涉及一种TiAlV合金的刻蚀方法。

背景技术

MEMS即微机电系统(Microelectro Mechanical Systems)，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分，它是在融合多种微细加工技术，并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。

MEMS红外传感器使器件吸收到的热量保留在桥面上，这就需要桥臂的热导较低，材料的热导率较低即可达到要求。常用热导率比较低的材料主要有Ti，NiCr合金，TiAlV合金等。TiAlV合金是综合性能最佳的合金之一，具有热导率低，化学稳定性好等优点，从而大大提高了MEMS系统的设计窗口。

TiAlV合金的刻蚀有两种方法，一种为湿法刻蚀，即溶剂刻蚀；另一种为干法刻蚀，即等离子刻蚀。随着产品的更新换代，湿法刻蚀工艺所限而较少被采用。干法等离子刻蚀由于工艺简单，较湿法刻蚀其刻蚀效果较好而被业界广泛采用。同时，干法刻蚀中，刻蚀条件对刻蚀效果的影响是非常明显的，刻蚀气体的成分、比例以及刻蚀压强等参数直接影响刻蚀形状。现有技术中关于TiAlV合金的干法刻蚀工艺还存在一定的缺陷，无法很好的控制TiAlV合金的刻蚀形貌和关键尺寸。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种新的TiAlV合金的干法刻蚀方法，解决了TiAlV合金刻蚀速率、刻蚀形貌、关键尺寸等问题，具体的，该方法包括：

a.在半导体衬底上生长TiAlV合金薄膜；

b.在所述TiAlV合金薄膜上涂覆光刻胶，并将所述光刻胶图形化；

c.采用CL₂、BCL₃、N₂的混合气体对所述TiAlV合金薄膜进行刻蚀；其中，所述混合气体中CL₂、BCL₃、N₂的比例为1:1:1～1:2:2；

d.去除光刻胶。

其中，在步骤c中，采用CL₂、BCL₃、N₂的混合气体对所述TiAlV合金薄膜进行刻蚀的方法为反应离子刻蚀，该步骤在反应离子刻蚀设备中完成。

其中，在步骤c中，采用CL₂、BCL₃、N₂的混合气体对所述TiAlV合金薄膜进行刻蚀的过程中，刻蚀工艺的压力为50～300mtoor，功率为200～800W。

其中，在步骤d中，去除所述光刻胶的方法为干法去胶。

其中，在步骤d之后还包括步骤e：去除在步骤c中产生的聚合物。

其中，去除所述聚合物的方法为依次采用有机化学溶液、无机化学溶液、去离子水对刻蚀后的TiAlV合金薄膜进行清洗。

本发明提出的干法刻蚀TiAlV合金的方法，对刻蚀中采用的刻蚀气体和刻蚀条件进行了精确的控制，利用不同的气体配比有效的以不同的速度形成刻蚀聚合物，从而达到对刻蚀形貌、刻蚀关键尺寸的有效控制。本发明不仅提高了TiAlV合金的刻蚀速率，并且能够更有效的控制TiAlV合金的刻蚀形貌，提高了该工艺的稳定性、重复性，降低大批量生产的成本，并提高良率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中TiAlV合金的干法刻蚀工艺流程；

图2为本发明的一个实施例中TiAlV合金的刻蚀效果图；

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施例作详细描述。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。