專利名稱：一種微型條帶的表面處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體集成電路制造領域，尤其涉及一種微型條帶的表面處理方法。
技術背景
隨著微機械加工技術的進步，在光學領域MEMS器件得到了越來越廣泛的應用。對 于光學MEMS器件，微型條帶是其最基本的結構之一。微型條帶的表面狀況(平整度和顆粒 度)是微加工過程的重要指標，因此為獲得較優(yōu)的光學性能，需獲得表面平整、顆粒較少的 清潔表面，以便于后續(xù)工藝(如金屬膜層淀積)的進行。
通常的表面處理以濕法清洗為主，研究多集中于對清洗液的成分、清洗工藝的改 進等方面。對于濕法以外的研究較少，專利號為7605063的美國專利提出了一種在去膠腔 室內(nèi)對襯底施加偏置電壓、并通入保護性氣體的方法進行去膠，有助于維持器件表面的清潔。
但是，如上述方法那樣改善微型條帶的表面狀況，需要具備一定的硬件條件，并且 實施過程比較復雜，不適用于實際生產(chǎn)。因此，為獲得較好的微型條帶的表面狀況，需要提 供一種與現(xiàn)有工藝兼容、工藝過程可靠、成本可控、適于實際生產(chǎn)的工藝方案。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提出一種微型條帶的表面處理方法，該方法在膜層結構中 弓I入一層犧牲層，保護了結構表面不受等離子體損傷，以獲得較佳的微型條帶表面狀況。
為達成上述的目的，本發(fā)明提出一種微型條帶的表面處理方法，其步驟包括在襯底上方形成條帶膜層；于所述條帶膜層上，依序淀積抗反射層與犧牲層或犧牲層與抗反射層；圖形化所述犧牲層、所述抗反射層以及所述條帶膜層；去除所述犧牲層。
優(yōu)選地，所述條帶膜層的材料為氮化硅，所述條帶膜層的厚度為200 600nm。
優(yōu)選地，所述抗反射層的材料為SiON，所述犧牲層的材料為無定形硅、多晶硅或者 APF。
優(yōu)選地,所述犧牲層的材料為無定形娃,其厚度為15 25nm。
優(yōu)選地,所述犧牲層材料APF為含氫的無定形碳膜,其厚度為30 50nm。
優(yōu)選地，所述圖形化所述犧牲層、所述抗反射層以及所述條帶膜層是通過光刻和 刻蝕工藝實現(xiàn)的，其中，所述刻蝕工藝中采用的刻蝕氣體為02、Ar、CF4、CHF3中的一種或多種 氣體的組合。
優(yōu)選地，所述的去除所述犧牲層是通過濕法刻蝕或干法去膠工藝實現(xiàn)的。
優(yōu)選地，所述的濕法刻蝕采用的腐蝕液為TMAH。
優(yōu)選地，所述條帶膜層、所述抗反射層和所述犧牲層是通過PECVD工藝形成的。
從上述技術方案可以看出，本發(fā)明的一種微型條帶的表面處理方法，通過在膜層結構中引入一層犧牲層，其保護了結構表面不受等離子體損傷，獲得較佳的微型條帶表面 狀況；此外，引入的犧牲層僅需在圖形化膜層結構后，對其進行濕法刻蝕或干法去膠工藝 進行去除，不會對工藝復雜度、產(chǎn)能和生產(chǎn)成本造成明顯影響。因此，本發(fā)明的表面處理方 法不僅能獲得較佳的微型條帶表面狀況，而且與現(xiàn)有工藝兼容，具有工藝過程可靠、成本可 控、適于實際生產(chǎn)等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明微型條帶表面處理方法的較佳實施例的流程示意圖；圖1A IC為本發(fā)明微型條帶表面處理方法實施例一具體步驟的剖面結構示意圖；圖2A 2D為本發(fā)明微型條帶表面處理方法實施例二具體步驟的剖面結構示意圖。
具體實施方式
體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應理解的 是本發(fā)明能夠在不同的示例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明 及圖示在本質(zhì)上當作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。
本發(fā)明的一種微型條帶的表面處理方法，通過在膜層結構中引入一層犧牲層，其 保護了結構表面不受等離子體損傷，以獲得較佳的微型條帶表面狀況，而且與現(xiàn)有工藝兼 容，具有工藝過程可靠、成本可控、適于實際生產(chǎn)等優(yōu)點。
上述及其它技術特征和有益效果，下面結合具體實施例及附圖對本發(fā)明微型條帶 的表面處理方法進行詳細說明。
圖1為本發(fā)明微型條帶表面處理方法的較佳實施例的流程示意圖。
實施例一請參閱圖1A，如圖1A所示，提供一襯底100，通過等離子體增強型化學氣相淀積 (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ,簡稱 PECVD)工藝，在襯底 100 上形成一 層條帶膜層200。進一步地,條帶膜層200的材料為氮化娃(Si3N4),或者氮化娃與氧化層的 復合膜，其厚度為200 600nm。在本實施例中，條帶膜層200的材料為氮化硅，優(yōu)選地，其 厚度為300nm。
接著，通過PECVD工藝，在上述的條帶膜層200上方淀積一層抗反射層210，進一步 地，抗反射層210的材料為SiON。在本實施例中，上述抗反射層210的厚度為60nm。
然后，在上述抗反射層210之上，再通過PECVD工藝形成一層犧牲層220，以使上述 犧牲層220完全覆蓋于抗反射層210的上表面上。在此需要說明的是，犧牲層220材料的 選取應考慮以下因素在后續(xù)圖形化過程中，犧牲層220材料可以與抗反射層210、條帶膜 層200同步進行圖形化，即犧牲層220材料與抗反射層210、條帶膜層200的干法刻蝕選擇 比保持在合適水平。在圖形化完成后，犧牲層220通過濕法刻蝕等方法進行去除，在此濕法 刻蝕過程中，要求犧牲層220材料與抗反射層210、條帶膜層200的濕法刻蝕選擇比較高，以 實現(xiàn)對犧牲層220的選擇性去除。進一步地，上述條帶膜層200的材料為氮化硅，則犧牲層 220的材料可以是無定形硅(a-Si)或者多晶硅(poly)。在本實施例中，犧牲層220的材料 為無定形娃(a-Si),其中，犧牲層的厚度為15 25nm,較佳地其厚度為20nm。至此,形成了 具有條帶膜層200、抗反射層210和犧牲層220組成的膜層結構。
請參閱圖1B，如圖1B所示，在上述的犧牲層220上涂布一層光刻膠，并圖形化該 光刻膠，其中，圖形化光刻膠是通過光刻工藝實現(xiàn)的。然后，以圖形化的光刻膠為掩膜，采用 干法刻蝕工藝，依次刻蝕犧牲層220、抗反射層210和條帶膜層200。其中，上述干法刻蝕工 藝中采用的刻蝕氣體為O2、Ar、CF4、CHF3中的一種或多種氣體的組合。在本實施例中，刻蝕 犧牲層220的工藝氣體可選用CF4、02、Ar ;刻蝕抗反射層210的工藝氣體選用CF4、CHF3、02、 Ar ;刻蝕條帶膜層200的工藝氣體選用CF4、CHF3> 02、Ar。進一步地，條帶膜層200、抗反射 層210和犧牲層220的刻蝕是在一個刻蝕腔室內(nèi)分步完成的。然后，去除殘余的光刻膠，就 得到如圖1B所示的膜層結構。
請參閱1C，如圖1C所示，通過濕法刻蝕工藝去除犧牲層220，在本實施例中，濕法 刻蝕工藝中所采用的腐蝕液為TMAH。進一步地，TMAH腐蝕液的濃度為20%，其對犧牲層220 的刻蝕速率接近800nm/min，而其對抗反射層210和條帶膜層200基本上不刻蝕。最終，在 去除犧牲層220之后，微型條帶的表面較為平整且顆粒度較好，有利于后續(xù)工藝的進行。
實施例二請參閱圖2A，如圖2A所示，提供一襯底150，通過PECVD工藝，在襯底150上形成一層 條帶膜層300。進一步地,條帶膜層300的材料為氮化娃(Si3N4),或者氮化娃與氧化層的復 合膜，其厚度為200 600nm。在本實施例中，條帶膜層300的材料為氮化硅，優(yōu)選地，其厚 度為300nm。
接著，通過PECVD工藝，在上述的條帶膜層300上方淀積一層犧牲層310，其中，該 犧牲層310完全覆蓋于條帶膜層300之上。進一步地，犧牲層310的材料為APF(AdVanced Patterning Film)。在本實施例中，上述犧牲層310的材料APF的具體成分為含氫的無定 形碳膜(a-CxHy)，其厚度為30 50nm，優(yōu)選地，其厚度為40nm。
然后，在上述犧牲層310的上方，通過PECVD工藝淀積一層抗反射層320。進一步 地，抗反射層320的材料為SiON。在本實施例中，上述抗反射層320的厚度為60nm。
在此需要說明的是，在干法刻蝕時APF對于S1、SiO2, Si3N4具有較高選擇比，即犧 牲層310對于條帶膜層300和抗反射層320具有較高刻蝕選擇比。那么，犧牲層310可以 作為硬掩膜層來刻蝕條帶膜層300和抗反射層320，但其熱穩(wěn)定性較差，也易于通過干法去 膠工藝去除。
請參閱圖2B，如圖2B所示，于上述的抗反射層320上涂布一層光刻膠，并圖形化 光刻膠，其中，圖形化光刻膠是通過光刻工藝實現(xiàn)的。然后，以圖形化的光刻膠為掩膜，采用 干法刻蝕工藝，依次刻蝕抗反射層320和犧牲層310，直至刻蝕到條帶膜層300的上表面為 止，此時上述抗反射層320表面上的光刻膠已消耗殆盡，并暴露出抗反射層320的上表面， 就得到了如圖2B所示的膜層結構。
接著，繼續(xù)采用干法刻蝕工藝刻蝕條帶膜層300，由于條帶膜層300與抗反射層 320的刻蝕選擇比不高，則在刻蝕過程中上述抗反射層320也被一并去除。此后，以犧牲層 310作為硬掩膜層對條帶膜層300進行刻蝕，由于犧牲層310與條帶膜層300的刻蝕選擇比 較高，因此在條帶結構形成后尚有犧牲層薄膜殘留，就得到了如圖2C所示的膜層結構。此 時，由于受到犧牲層310的保護，條帶膜層300的表面未受到等離子體損傷，獲得了較佳的 表面狀況。
最后，采用干法去膠工藝將殘留的犧牲層310去除，獲得了如圖2D所示的具有較佳表面狀況的微型條帶。在本實施例中，引入適于去膠去除的APF作為犧牲層材料，使得所 有刻蝕工藝都采用干法方式完成，可在同一機臺的不同腔室交替進行各項刻蝕工藝，有助 于提聞廣額。
綜上所述，通過本發(fā)明的方法，在膜層結構中引入一層犧牲層，其保護了結構表面 不受等離子體損傷，獲得較佳的微型條帶表面狀況；此外，引入的犧牲層僅需在圖形化膜層 結構后，對其進行濕法刻蝕或干法去膠工藝進行去除，不會對工藝復雜度、產(chǎn)能和生產(chǎn)成本 造成明顯影響。因此，本發(fā)明的表面處理方法不僅能獲得較佳的微型條帶表面狀況，而且與 現(xiàn)有工藝兼容、具有工藝過程可靠、成本可控、適于實際生產(chǎn)等優(yōu)點。
以上所述的僅為本發(fā)明的實施例，所述實施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護范 圍，因此凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結構變化，同理均應包含在本發(fā) 明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種微型條帶的表面處理方法，其特征在于，其步驟包括在襯底上方形成條帶膜層；于所述條帶膜層上，依序淀積抗反射層與犧牲層或犧牲層與抗反射層；圖形化所述犧牲層、所述抗反射層以及所述條帶膜層；去除所述犧牲層。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述條帶膜層的材料為氮化硅，所述條帶膜層的厚度為200 600nm。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗反射層的材料為SiON，所述犧牲層的材料為無定形硅、多晶硅或者APF。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為無定形硅，其厚度為 15 25nm。
5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述犧牲層材料APF為含氫的無定形碳膜，其厚度為30 50nm。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖形化所述抗反射層、所述犧牲層以及所述條帶膜層是通過光刻和刻蝕工藝實現(xiàn)的，其中，所述刻蝕工藝中采用的刻蝕氣體為02、Ar、CF4, CHF3中的一種或多種氣體的組合。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的去除所述犧牲層是通過濕法刻蝕或干法去膠工藝實現(xiàn)的。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述的濕法刻蝕采用的腐蝕液為TMAH。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述條帶膜層、所述抗反射層和所述犧牲層是通過等離子體增強型化學氣相淀積工藝形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微型條帶的表面處理方法，其包括在襯底上通過等離子體增強型化學氣相淀積工藝形成條帶膜層；并于該條帶膜層上，依序淀積抗反射層與犧牲層或犧牲層與抗反射層；然后，通過光刻和刻蝕來圖形化犧牲層、抗反射層以及條帶膜層；最后，通過濕法刻蝕或干法去膠工藝去除犧牲層。因此，通過本發(fā)明的方法，在膜層結構中引入一層犧牲層，其不僅能獲得較佳的微型條帶表面狀況，而且與現(xiàn)有工藝兼容，具有工藝過程可靠、成本可控、適于實際生產(chǎn)等優(yōu)點。
文檔編號H01L21/02GK103058127SQ20121054557
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權日2012年12月14日
發(fā)明者王偉軍, 李銘 申請人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司