本發(fā)明涉及刻蝕工藝，具體而言，涉及一種通孔刻蝕方法。

背景技術(shù)：

1、微機(jī)電系統(tǒng)(micro?electro?mechanical?systems，mems)制造過(guò)程的精細(xì)準(zhǔn)確程度對(duì)mems傳感器的性能至關(guān)重要。這就要求從mems設(shè)計(jì)到工藝制造的環(huán)節(jié)考慮到每一個(gè)細(xì)節(jié)，一個(gè)好的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)可能會(huì)給工藝制造的工程師帶來(lái)更多的容錯(cuò)空間，從而確保最終制造的mems傳感器達(dá)到理想的性能。

2、在mems傳感器設(shè)計(jì)過(guò)程中，mems傳感芯片的薄膜厚度方向沉積層分布越來(lái)越多(典型的設(shè)計(jì)有三層電極加兩層壓電層的分布設(shè)計(jì))，對(duì)不同電極或者壓電層進(jìn)行通孔刻蝕設(shè)計(jì)，這樣能夠通過(guò)通孔連接電極組成最終需要的電路設(shè)計(jì)。顯然，通孔布局以及制造水平與最終的電路連接穩(wěn)定性、各層薄膜的質(zhì)量等有重要關(guān)聯(lián)。然而，在通孔刻蝕過(guò)程中，隨著刻蝕深度的增加，通孔的邊緣區(qū)域越難發(fā)生充分反應(yīng)，這樣，尤其是在小面積通孔刻蝕時(shí)，難以判斷每一次刻蝕是否恰好完成，這就使得無(wú)法保證后續(xù)填充的金屬與電極能夠充分接觸，或者無(wú)法保證是否發(fā)生電極層的過(guò)刻，不利于通孔刻蝕精度的實(shí)時(shí)把控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種通孔刻蝕方法，該通孔刻蝕方法能夠?qū)崟r(shí)觀察通孔的刻蝕情況，有利于通孔刻蝕精度的提高。

2、本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明的一方面，提供一種通孔刻蝕方法，該通孔刻蝕方法包括：提供第一器件，第一器件具有結(jié)構(gòu)單元和標(biāo)識(shí)單元；結(jié)構(gòu)單元具有依次層疊的第一電極層、第一待刻蝕層和第一掩膜層，第一掩膜層上設(shè)有貫通的第一刻蝕窗口；標(biāo)識(shí)單元具有依次層疊的第一標(biāo)記層、第一薄膜層和第二掩膜層，第二掩膜層上至少設(shè)有間隔設(shè)置且貫通的第一標(biāo)記孔和第二標(biāo)記孔；第一標(biāo)記孔、第二標(biāo)記孔和第一刻蝕窗口的形狀均相同，第二標(biāo)記孔的面積小于第一標(biāo)記孔的面積且等于第一刻蝕窗口的面積；第一電極層和第一標(biāo)記層同層且同材料設(shè)置，第一待刻蝕層和第一薄膜層同層且同材料設(shè)置，第一掩膜層和第二掩膜層同層且同材料設(shè)置；以第一刻蝕速率刻蝕第一器件，以使第一標(biāo)記層自第一標(biāo)記孔露出；以第二刻蝕速率刻蝕第一器件，以使第一標(biāo)記層自第二標(biāo)記孔露出，第二刻蝕速率小于第一刻蝕速率。該通孔刻蝕方法能夠?qū)崟r(shí)觀察通孔的刻蝕情況，有利于通孔刻蝕精度的提高。

4、可選地，第一器件具有器件區(qū)和標(biāo)識(shí)區(qū)，結(jié)構(gòu)單元設(shè)于器件區(qū)，標(biāo)識(shí)單元設(shè)于標(biāo)識(shí)區(qū)。

5、可選地，第一標(biāo)記層在標(biāo)識(shí)單元上的正投影包括多個(gè)陣列設(shè)置的標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)，標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)呈十字形、井字形、田字形、斜線形中的任意一種。

6、可選地，第二掩膜層上還設(shè)有至少一個(gè)第三標(biāo)記孔，第三標(biāo)記孔的形狀與第一標(biāo)記孔的形狀相同，且第三標(biāo)記孔的面積小于第一標(biāo)記孔的面積且大于第二標(biāo)記孔的面積；以第二刻蝕速率刻蝕第一器件，以使第一標(biāo)記層自第二標(biāo)記孔露出，第二刻蝕速率小于第一刻蝕速率，包括：以第三刻蝕速率刻蝕第一器件，以使第一標(biāo)記層自第三標(biāo)記孔露出，第三刻蝕速率小于第一刻蝕速率；以第二刻蝕速率刻蝕第一器件，以使第一標(biāo)記層自第二標(biāo)記孔露出，第二刻蝕速率小于第三刻蝕速率。

7、可選地，第一標(biāo)記孔的面積大于或等于四倍的第三標(biāo)記孔的面積。

8、可選地，第三標(biāo)記孔的面積在第二標(biāo)記孔的面積的1.5至4倍之間。

9、可選地，結(jié)構(gòu)單元還包括依次設(shè)于第一電極層背離第一待刻蝕層一側(cè)的第二待刻蝕層和第二電極層，第一掩膜層上設(shè)有貫通的第二刻蝕窗口；標(biāo)識(shí)單元還包括依次設(shè)于第一標(biāo)記層背離第一薄膜層一側(cè)的第二薄膜層和第二標(biāo)記層，第二掩膜層上還設(shè)有間隔設(shè)置且貫通的第四標(biāo)記孔和第五標(biāo)記孔；第四標(biāo)記孔、第五標(biāo)記孔和第二刻蝕窗口的形狀均相同，第五標(biāo)記孔的面積小于第四標(biāo)記孔的面積且等于第二刻蝕窗口的面積，第二待刻蝕層和第二薄膜層同層且同材料設(shè)置，第二電極層和第二標(biāo)記層同層且同材料設(shè)置；在以第二刻蝕速率刻蝕第一器件，以使第二標(biāo)記層自第二標(biāo)記孔露出之后，方法還包括：以第四刻蝕速率刻蝕第一器件，以使第二標(biāo)記層自第四標(biāo)記孔露出；以第五刻蝕速率刻蝕第一器件，以使第二標(biāo)記層自第五標(biāo)記孔露出，第五刻蝕速率小于第四刻蝕速率。

10、可選地，第二掩膜層上還設(shè)有至少一個(gè)第六標(biāo)記孔，第六標(biāo)記孔的形狀與第四標(biāo)記孔的形狀相同，且第六標(biāo)記孔的面積小于第四標(biāo)記孔的面積且大于第五標(biāo)記孔的面積；以第五刻蝕速率刻蝕第一器件，以使第二標(biāo)記層自第五標(biāo)記孔露出，第五刻蝕速率小于第四刻蝕速率，包括：以第六刻蝕速率刻蝕第一器件，以使第二標(biāo)記層自第六標(biāo)記孔露出，第六刻蝕速率小于第四刻蝕速率；以第五刻蝕速率刻蝕第一器件，以使第二標(biāo)記層自第五標(biāo)記孔露出，第五刻蝕速率小于第六刻蝕速率。

11、可選地，第五標(biāo)記孔的面積與第二標(biāo)記孔的形狀和面積均相同。

12、可選地，第一標(biāo)記孔、第二標(biāo)記孔、第四標(biāo)記孔和第五標(biāo)記孔沿第一方向依次設(shè)置，第一方向與第一器件的厚度方向垂直。

13、本發(fā)明的有益效果包括：

14、本申請(qǐng)?zhí)峁┑耐卓涛g方法，通過(guò)設(shè)置具有結(jié)構(gòu)單元和標(biāo)識(shí)單元，且使得結(jié)構(gòu)單元的各層級(jí)與標(biāo)識(shí)單元的各層級(jí)同層且對(duì)應(yīng)設(shè)置，使得相對(duì)應(yīng)的層級(jí)的材料相同，并在標(biāo)識(shí)單元上對(duì)應(yīng)設(shè)置與第一刻蝕窗口形狀相同的第一標(biāo)記孔和第二標(biāo)記孔，且使得第二標(biāo)記孔的面積大于第一標(biāo)記孔的面積并等于第一刻蝕窗口的面積。這樣一來(lái)，在需要在結(jié)構(gòu)單元上形成通孔時(shí)，可以同步以第一刻蝕速率刻蝕標(biāo)識(shí)單元和結(jié)構(gòu)單元，并在第一標(biāo)記層從第一標(biāo)記孔露出時(shí)，降低刻蝕速率以第二刻蝕速率繼續(xù)刻蝕標(biāo)識(shí)單元和結(jié)構(gòu)單元，且在第一標(biāo)記層從第二標(biāo)記孔露出時(shí)結(jié)束刻蝕工藝。本申請(qǐng)通過(guò)設(shè)置標(biāo)識(shí)單元，能夠通過(guò)對(duì)標(biāo)識(shí)單元的第一標(biāo)記層的露出情況進(jìn)行觀察以判斷第一待刻蝕層的刻蝕情況，實(shí)時(shí)掌握第一待刻蝕層的通孔的刻蝕進(jìn)度，如此，有利于通孔刻蝕精度的提高。

技術(shù)特征：

1.一種通孔刻蝕方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通孔刻蝕方法，其特征在于，所述第一器件具有器件區(qū)和標(biāo)識(shí)區(qū)，所述結(jié)構(gòu)單元設(shè)于所述器件區(qū)，所述標(biāo)識(shí)單元設(shè)于所述標(biāo)識(shí)區(qū)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通孔刻蝕方法，其特征在于，所述第一標(biāo)記層在所述標(biāo)識(shí)單元上的正投影包括多個(gè)陣列設(shè)置的標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)呈十字形、井字形、田字形、斜線形中的任意一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通孔刻蝕方法，其特征在于，所述第二掩膜層上還設(shè)有至少一個(gè)第三標(biāo)記孔，所述第三標(biāo)記孔的形狀與所述第一標(biāo)記孔的形狀相同，且所述第三標(biāo)記孔的面積小于第一標(biāo)記孔的面積且大于所述第二標(biāo)記孔的面積；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通孔刻蝕方法，其特征在于，所述第一標(biāo)記孔的面積大于或等于四倍的所述第三標(biāo)記孔的面積。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通孔刻蝕方法，其特征在于，所述第三標(biāo)記孔的面積在所述第二標(biāo)記孔的面積的1.5至4倍之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的通孔刻蝕方法，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)單元還包括依次設(shè)于所述第一電極層背離所述第一待刻蝕層一側(cè)的第二待刻蝕層和第二電極層，所述第一掩膜層上設(shè)有貫通的第二刻蝕窗口；所述標(biāo)識(shí)單元還包括依次設(shè)于所述第一標(biāo)記層背離所述第一薄膜層一側(cè)的第二薄膜層和第二標(biāo)記層，所述第二掩膜層上還設(shè)有間隔設(shè)置且貫通的第四標(biāo)記孔和第五標(biāo)記孔；所述第四標(biāo)記孔、所述第五標(biāo)記孔和所述第二刻蝕窗口的形狀均相同，所述第五標(biāo)記孔的面積小于所述第四標(biāo)記孔的面積且等于所述第二刻蝕窗口的面積，所述第二待刻蝕層和所述第二薄膜層同層且同材料設(shè)置，所述第二電極層和所述第二標(biāo)記層同層且同材料設(shè)置；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通孔刻蝕方法，其特征在于，所述第二掩膜層上還設(shè)有至少一個(gè)第六標(biāo)記孔，所述第六標(biāo)記孔的形狀與所述第四標(biāo)記孔的形狀相同，且所述第六標(biāo)記孔的面積小于第四標(biāo)記孔的面積且大于所述第五標(biāo)記孔的面積；

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通孔刻蝕方法，其特征在于，所述第五標(biāo)記孔的面積與所述第二標(biāo)記孔的形狀和面積均相同。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通孔刻蝕方法，其特征在于，所述第一標(biāo)記孔、所述第二標(biāo)記孔、所述第四標(biāo)記孔和所述第五標(biāo)記孔沿第一方向依次設(shè)置，所述第一方向與所述第一器件的厚度方向垂直。

技術(shù)總結(jié)
一種通孔刻蝕方法，涉及刻蝕工藝技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：提供第一器件，第一器件具有結(jié)構(gòu)單元和標(biāo)識(shí)單元；結(jié)構(gòu)單元具有依次層疊的第一電極層、第一待刻蝕層和第一掩膜層，第一掩膜層上設(shè)有貫通的第一刻蝕窗口；標(biāo)識(shí)單元具有依次層疊的第一標(biāo)記層、第一薄膜層和第二掩膜層，第二掩膜層上至少設(shè)有間隔設(shè)置且貫通的第一標(biāo)記孔和第二標(biāo)記孔；第二標(biāo)記孔的面積小于第一標(biāo)記孔的面積且等于第一刻蝕窗口的面積；以第一刻蝕速率刻蝕第一器件以使第一標(biāo)記層自第一標(biāo)記孔露出；以第二刻蝕速率刻蝕第一器件以使第一標(biāo)記層自第二標(biāo)記孔露出。該通孔刻蝕方法能夠?qū)崟r(shí)觀察通孔的刻蝕情況，有利于通孔刻蝕精度的提高。

技術(shù)研發(fā)人員：張嵩松,王磊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都纖聲科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/26