本申請屬于刻蝕工藝，更具體地，涉及一種不同槽寬實現(xiàn)同步等速率刻蝕方法及其掩膜獲取方法。

背景技術(shù)：

1、在mems(micro?electro-mechanical?system)器件制造過程中，往往需要在同一結(jié)構(gòu)層中加工同一深度但寬度不同的槽來實現(xiàn)其各自的功能。但是通?？涛g掩膜設(shè)計下，不同寬度的槽因為負(fù)載效應(yīng)，表現(xiàn)出不同的刻蝕速率，從而導(dǎo)致槽的刻蝕深度有差異，在很多情況下會帶來不利的工藝后果。比如說，在基于soi(silicon-on-insulator)的硅結(jié)構(gòu)刻蝕中，先刻蝕到氧化層的槽，在等待其他槽刻蝕到同樣深度的過程中，由于底部根切效應(yīng)的影響，會使得相鄰結(jié)構(gòu)底部出現(xiàn)破壞。

2、為了消除或減輕這些負(fù)面影響，如果需要在同一結(jié)構(gòu)中加工同一深度但寬度不同的槽時，通過多次刻蝕的方法或使用專用硬件模塊可以實現(xiàn)，但這不僅會增加工藝的復(fù)雜性，還會提高器件制造成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本申請的目的在于提供一種等離子體深刻蝕工藝中實現(xiàn)不同槽寬同步等速率刻蝕方法及掩膜獲取方法，旨在解決現(xiàn)有的等離子體深刻蝕工藝中加工同一深度但寬度不同的槽時，通過多次刻蝕的方法或使用專用硬件模塊得以實現(xiàn)，導(dǎo)致工藝的復(fù)雜性較高以及器件制造成本較高的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N不同槽寬同步等速率刻蝕的方法，包括以下步驟：

3、s1：利用光刻方法在晶圓上制備按照行列排列的長寬不同的槽圖案，且每一列中的槽制備成連通架構(gòu)；

4、s2：對s1獲取的有槽圖案的晶圓進(jìn)行等離子體干法刻蝕，實現(xiàn)不等槽寬的等速率刻蝕。

5、進(jìn)一步優(yōu)選地，不等槽寬同步等速率刻蝕方法還包括以下步驟：

6、制備多個主槽和窄槽，每列中至少包含一個主槽和若干窄槽，每列的主槽和窄槽連通設(shè)置；每列中從上到下窄槽的長度依次增加且寬度不變，以驗證窄槽長度對同步刻蝕的影響；每行中從左到右窄槽的長度不變，寬度依次增加，以驗證窄槽長度對同步刻蝕的影響；每行中從左到右窄槽的長度不變，寬度依次增加，以驗證窄槽寬度對同步刻蝕的影響；

7、其中，主槽為寬度和長度均最大的槽，剩余槽稱為窄槽；窄槽的最小長度和寬度不小于光刻的分辨率。

8、這里需指出，主槽和窄槽的寬度比值越大，對于同步刻穿，其窄槽的長度的限制就越強(qiáng)，即能夠同步刻穿的窄槽長度范圍越小。

9、進(jìn)一步優(yōu)選地，主槽和窄槽相間設(shè)置。

10、進(jìn)一步優(yōu)選地，窄槽的形狀包括矩形、半圓形或梯形，但不限于這幾種形狀設(shè)計。

11、進(jìn)一步優(yōu)選地，s1具體包括以下步驟：

12、s1.1：將硅片依次采用丙酮、異丙醇、乙醇和去離子水進(jìn)行有機(jī)清洗，采用氮氣吹干，完成硅片的初步清洗；

13、s1.2：將初步清洗后的硅片進(jìn)一步進(jìn)行氧等離子體清洗；

14、s1.3：將清洗完畢的硅片采用勻膠工藝進(jìn)行光刻膠涂覆，采用曝光手段將不等寬槽圖案轉(zhuǎn)移至硅片上；

15、s1.4：將曝光后的硅片置于顯影液中進(jìn)行顯影。

16、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N用于不等槽寬同步刻蝕方法的掩膜獲取，在掩膜版上設(shè)置按照行列排列的長寬不同的槽圖案，且每一列中的槽圖案為連通架構(gòu)。

17、進(jìn)一步優(yōu)選地，掩膜版上設(shè)置主槽圖案和窄槽圖案，每列中至少包含一個主槽圖案和若干窄槽圖案，每列的主槽圖案和窄槽圖案連通獲??；每列中從上到下窄槽圖案的長度依次增加且寬度不變；每行中從左到右窄槽圖案的長度不變，寬度依次增加；

18、其中，主槽為寬度和長度均最大的槽，剩余槽稱為窄槽；窄槽的最小長度和寬度不小于光刻的分辨率。

19、總體而言，通過本申請所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

20、本申請?zhí)峁┝艘环N不同槽寬實現(xiàn)同步等速率刻蝕方法，在不增加工藝流程的前提下，將槽按照行列排列，且將每一列中的槽制備成連通架構(gòu)；結(jié)合等離子體干法刻蝕，在不需要額外增加工藝掩膜、光刻、刻蝕等成本的前提下，以最簡單的方法適用于各種等離子體深刻蝕工藝，具有較好的應(yīng)用場景。

21、本申請?zhí)峁┝艘环N不同槽寬實現(xiàn)同步等速率刻蝕方法，其中，主槽和窄槽的寬度比值越大，對于同步刻穿，其窄槽的長度的限制就越強(qiáng)，即能夠同步刻穿的窄槽長度范圍越小，這一結(jié)論為槽的長寬以及平面幾何構(gòu)型提供了理論支撐。

22、本申請?zhí)峁┝艘环N不同槽寬實現(xiàn)同步等速率刻蝕方法，其中，每列中從上到下窄槽的長度依次增加且寬度不變，以驗證窄槽長度對同步刻蝕的影響；每行中從左到右窄槽的長度不變，寬度依次增加，以驗證窄槽寬度對同步刻蝕的影響；有利于將槽的長寬與工藝條件相結(jié)合，實現(xiàn)同步刻蝕均勻性較好的多種槽，提高工藝的效率與工藝穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種不同槽寬實現(xiàn)同步等速率刻蝕方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同槽寬實現(xiàn)同步等速率刻蝕方法，其特征在于，還包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不同槽寬實現(xiàn)同步等速率刻蝕方法，其特征在于，主槽和窄槽相間設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不同槽寬實現(xiàn)同步刻蝕方法，其特征在于，s1具體包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不同槽寬實現(xiàn)同步刻蝕方法，其特征在于，所述窄槽的形狀包括矩形、梯形或半圓形。

6.一種基于權(quán)利要求1所述的不同槽寬實現(xiàn)同步刻蝕方法的掩膜獲取方法，其特征在于，在掩膜版上設(shè)置按照行列排列的長寬不同的槽圖案，且每一列中的槽圖案為連通架構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的掩膜獲取方法，其特征在于，在掩膜版上設(shè)置主槽圖案和窄槽圖案，每列中至少包含一個主槽圖案和若干窄槽圖案，每列的主槽圖案和窄槽圖案連通設(shè)置；每列中從上到下窄槽圖案的長度依次增加且寬度不變；每行中從左到右窄槽圖案的長度不變，寬度依次增加；

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N不同槽寬實現(xiàn)同步等速率刻蝕方法及掩膜獲取方法，屬于刻蝕工藝技術(shù)領(lǐng)域，其主要按照不同槽寬相互形成連通架構(gòu)的掩膜設(shè)置，通過控制不同槽的長寬比，在現(xiàn)有刻蝕設(shè)備的工藝允許條件下，實現(xiàn)不同槽的同步刻蝕?？涛g方法包括：S1：利用光刻方法在晶圓上制備按照行列排列的長寬不同的槽圖案，且每一列中的槽制備成連通架構(gòu)；S2：對S1獲取的有槽圖案的晶圓進(jìn)行等離子體干法刻蝕，實現(xiàn)對不等槽寬的槽等速率刻蝕。本申請在不需要額外增加工藝掩膜、光刻、刻蝕等成本的前提下，以最簡單的方法適用于各種等離子體深刻蝕工藝，具有較好的應(yīng)用場景。

技術(shù)研發(fā)人員：劉金全,曹建霞,李智,張少林,周楊,裴哲,高倩,劉驊鋒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華中科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29