[发明专利]一种基于多晶硅生长法的硅微杯形谐振陀螺加工方法

摘要

本发明涉及硅微杯形谐振陀螺的加工方法，具体是一种基于多晶硅生长法的硅微杯形谐振陀螺加工方法。本发明解决了深硅刻蚀法加工出的硅微杯形谐振陀螺深宽比小、表面光滑度低的问题。一种基于多晶硅生长法的硅微杯形谐振陀螺加工方法，该方法是采用如下步骤实现的：步骤a：在圆形硅基片的上表面生长第I氮化硅层；步骤b：在圆形硅基片的上表面刻蚀形成圆形凹腔；步骤c：将第I氮化硅层和第II氮化硅层去除；步骤d：在二氧化硅层的表面生长多晶硅层；步骤e：刻蚀形成第II圆环形窗口；步骤f：再次生长二氧化硅层；步骤g：将圆环形硅凸台腐蚀掉；步骤h：将二氧化硅层的暴露部分腐蚀掉。本发明适用于硅微杯形谐振陀螺的加工。

主权项

1.一种基于多晶硅生长法的硅微杯形谐振陀螺加工方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：步骤a：首先，采用LPCVD工艺在圆形硅基片（1）的上表面生长第I氮化硅层（2），并在第I氮化硅层（2）上刻蚀形成上下贯通的第I圆形窗口和第I圆环形窗口；第I圆形窗口的轴线和第I圆环形窗口的轴线均与圆形硅基片（1）的轴线重合；然后，采用LPCVD工艺在圆形硅基片（1）的下表面生长第II氮化硅层（3），并在第II氮化硅层（3）上刻蚀形成上下贯通的第II圆形窗口；第II圆形窗口的轴线与圆形硅基片（1）的轴线重合，且第II圆形窗口的直径小于第I圆形窗口的直径；步骤b：首先，通过第I圆形窗口在圆形硅基片（1）的上表面刻蚀形成圆形凹腔，通过第I圆环形窗口在圆形硅基片（1）的上表面刻蚀形成圆环形凹腔，由此使得圆形凹腔和圆环形凹腔之间形成圆环形硅凸台；然后，通过第II圆形窗口在圆形硅基片（1）的下表面和圆形凹腔的底面之间刻蚀形成圆形通孔；步骤c：首先，将第I氮化硅层（2）和第II氮化硅层（3）去除；然后，采用热氧法在圆形硅基片（1）的上表面和下表面、圆形凹腔的底面和侧面、圆环形凹腔的底面和侧面、圆环形硅凸台的顶面、圆形通孔的侧面生长二氧化硅层（4）；步骤d：采用LPCVD工艺在二氧化硅层（4）的表面生长多晶硅层（5），并保证多晶硅层（5）将圆环形凹腔填满；步骤e：采用光刻工艺和刻蚀工艺在多晶硅层（5）上刻蚀形成上下贯通的第II圆环形窗口，并保证位于圆环形硅凸台的顶面的二氧化硅层（4）通过第II圆环形窗口暴露出来；步骤f：首先，采用热氧法在二氧化硅层（4）的暴露部分的表面和多晶硅层（5）的表面再次生长二氧化硅层（4），并保证二氧化硅层（4）将第II圆环形窗口填满；然后，在二氧化硅层（4）上刻蚀形成上下贯通的第III圆环形窗口，并保证圆环形硅凸台的顶面通过第III圆环形窗口暴露出来；步骤g：通过第III圆环形窗口将圆环形硅凸台腐蚀掉；步骤h：将二氧化硅层（4）的暴露部分腐蚀掉，由此制得硅微杯形谐振陀螺。