[发明专利]一种多晶硅振膜结构的制作方法

摘要

本发明提供一种多晶硅振膜结构的制作方法。现有方法易导致薄膜的形状及尺寸偏离最优值，影响多晶硅振膜的工作性能。本发明方法首先在基底上依次制备下SiO₂薄膜层和下多晶硅薄膜，然后将下多晶硅薄膜层刻穿，形成圆环形的沟槽结构，再在其上依次制备上SiO₂薄膜层和上多晶硅薄膜层，依次将基底和下SiO₂薄膜层刻穿，形成通孔，将下多晶硅薄膜层的圆环形的沟槽内填充的SiO₂腐蚀干净，最后沿圆环形的沟槽，将上SiO₂薄膜层刻穿，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。本发明方法避免化学机械抛光工艺及其不利影响，能够精确控制多晶硅振膜的尺寸与形状，提高振膜的可靠性以及基于该振膜的器件的工作性能。

主权项

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。