[发明专利]一种多晶硅振膜结构的制作方法

权利要求书

1.一种多晶硅振膜结构的制作方法，所述的多晶硅振膜结构从下往上依次包括基底、下SiO₂薄膜层、下多晶硅薄膜层、上SiO₂薄膜层、上多晶硅薄膜层；其中，基底的作用是支撑固定，其材料为硅片；下SiO₂薄膜层为深刻蚀的截止层；下多晶硅薄膜层为圆环沟槽结构层；上SiO₂薄膜层用于掩埋圆环沟槽结构；上多晶硅薄膜层用于感知声波与振动；

所述的下多晶硅薄膜层的上表面为圆环形的沟槽结构，相邻两沟槽间为圆环形的脊柱，脊柱与沟槽均匀相间分布；所述的沟槽和脊柱的宽度小于等于3000nm；

其特征在于该方法的具体步骤是：

步骤a.采用化学气相沉积技术、热氧化法或正硅酸乙酯热分解法在基底上制备厚度为200～1000nm的SiO₂薄膜，该SiO₂薄膜层即为下SiO₂薄膜层；

步骤b.在下SiO₂薄膜层上制备厚度为100～500nm的多晶硅薄膜，该多晶硅薄膜层即为下多晶硅薄膜层；

步骤c.按照设计的圆环形的沟槽图案，采用光刻刻蚀方法将下多晶硅薄膜层刻穿，形成圆环形的沟槽结构；

步骤d.在下多晶硅薄膜层上采用正硅酸乙酯热分解法覆盖SiO₂薄膜，该SiO₂薄膜层即为上SiO₂薄膜层；上SiO₂薄膜层的厚度大于等于沟槽的最大宽度的一半；

步骤e.在上SiO₂薄膜层上制备厚度为100～500nm的多晶硅薄膜，该多晶硅薄膜层即为上多晶硅薄膜层；

步骤f.由基底的下表面开始，对应下多晶硅薄膜层的圆环形的沟槽结构的位置，通过光刻刻蚀方法将基底刻穿，形成基底通孔；基底通孔截面完全覆盖圆环形的沟槽结构；

步骤g.由下SiO₂薄膜层的下表面开始，沿基底通孔通过气态氢氟酸腐蚀技术或氢氟酸湿法刻蚀方法将下SiO₂薄膜层刻穿，形成下SiO₂薄膜层通孔；

步骤h.通过气态氢氟酸腐蚀技术或氢氟酸湿法刻蚀方法将下多晶硅薄膜层的圆环形的沟槽内填充的SiO₂腐蚀干净；

步骤i.沿圆环形的沟槽，通过湿法刻蚀方法将上SiO₂薄膜层刻穿，圆环形的沟槽脱落，完全释放上多晶硅薄膜层以下的微腔，形成多晶硅振膜结构。

2.如权利要求1所述的一种多晶硅振膜结构的制作方法，其特征在于，步骤b中制备下多晶硅薄膜层的具体制备方法是：600℃以上高温下，采用化学气相沉积技术直接淀积多晶硅薄膜；淀积过程中采用气体在位掺杂技术进行磷元素掺杂。

3.如权利要求1所述的一种多晶硅振膜结构的制作方法，其特征在于，步骤e中制备上多晶硅薄膜层的具体制备方法是：600℃以上高温下，采用化学气相沉积技术直接淀积多晶硅薄膜；淀积过程中采用气体在位掺杂技术进行磷元素掺杂。

4.如权利要求1所述的一种多晶硅振膜结构的制作方法，其特征在于，步骤b中制备下多晶硅薄膜层的具体制备方法是：先通过化学气相沉积技术淀积非晶硅，再采用离子束注入技术进行磷元素掺杂，最后通过600℃以上高温退火结晶形成多晶硅薄膜。

5.如权利要求1所述的一种多晶硅振膜结构的制作方法，其特征在于，步骤e中制备上多晶硅薄膜层的具体制备方法是：先通过化学气相沉积技术淀积非晶硅，再采用离子束注入技术进行磷元素掺杂，最后通过600℃以上高温退火结晶形成多晶硅薄膜。

6.如权利要求2、3、4或5所述的一种多晶硅振膜结构的制作方法，其特征在于：磷元素的掺杂浓度为10¹²～10¹⁸atoms/cm³。

7.如权利要求1所述的一种多晶硅振膜结构的制作方法，其特征在于：步骤f中所述的光刻刻蚀方法中的刻蚀工序采用深反应离子刻蚀方法。