[發(fā)明專利]制作懸浮結(jié)構(gòu)的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610101137.1
• 申請(qǐng)日: 2006-07-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101100281A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康育輔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 探微科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B81C1/00
• 分類號(hào): B81C1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波;侯宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制作懸浮結(jié)構(gòu)的方法，特別是涉及一種利用犧牲層、干蝕刻工藝以及剝離工藝制作懸浮結(jié)構(gòu)的方法。

背景技術(shù)

微機(jī)電(micro-electromechanical?system，MEMS)技術(shù)為一種高度集成電子電路與機(jī)械等的新興技術(shù)，并已廣泛地被應(yīng)用于制作各種具有電子與機(jī)械雙重特性的元件，例如壓力感應(yīng)器、加速器與微型麥克風(fēng)等。其中，懸浮結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于各式微機(jī)電元件之中，例如微機(jī)電共振頻率開(kāi)關(guān)、噴墨頭及麥克風(fēng)等微動(dòng)件與微結(jié)構(gòu)產(chǎn)品皆包括懸浮結(jié)構(gòu)，然而現(xiàn)有形成懸浮結(jié)構(gòu)的技術(shù)仍存在許多限制。

請(qǐng)參考圖1至4，圖1至4為現(xiàn)有技術(shù)中利用濕式蝕刻方式制作懸浮結(jié)構(gòu)的方法示意圖。如圖1所示，首先在半導(dǎo)體基底12的表面進(jìn)行金屬沉積工藝以形成黏著層，此金屬沉積工藝主要是沉積鈦金屬層14，其作用為在沉積作為結(jié)構(gòu)層的銅金屬層16前，有利于半導(dǎo)體基底12以及銅金屬層16之間的黏著，而且此金屬沉積工藝使用電子槍蒸鍍機(jī)將鈦金屬層14沉積于半導(dǎo)體基底12的表面。接著，在鈦金屬層14的表面沉積銅金屬層16，而沉積的方法有兩種，第一種方法為直接使用電子槍蒸鍍，其中銅金屬層16的厚度約為1微米，而第二種方法為先使用電子槍蒸鍍一層種子層(seed?layer)，再利用電鍍技術(shù)將銅沉積于種子層上。之后再沉積保護(hù)層18以保護(hù)銅金屬層16，例如利用電子槍蒸鍍上鎳、鉻、鈦、金等金屬層作為保護(hù)層18。然后使用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)將光致抗蝕劑層20涂布在保護(hù)層18的表面。

接著如圖2所示，利用黃光工藝將光致抗蝕劑層20曝光顯影成為第一光致抗蝕劑圖案22，然后使用金屬蝕刻液，依序?qū)](méi)有受到第一光致抗蝕劑圖案22保護(hù)的部分保護(hù)層18、銅金屬層16、鈦金屬層14蝕刻掉，再將第一光致抗蝕劑圖案22移除，接著于保護(hù)層18與半導(dǎo)體基底12上形成第二光致抗蝕劑圖案24，如圖3所示。

最后，利用濕式蝕刻，例如使用氫氧化鉀(KOH)蝕刻液，在半導(dǎo)體基底12的表面蝕刻出孔26以形成懸浮結(jié)構(gòu)10，并且將第二光致抗蝕劑圖案24移除，如圖4所示。

此現(xiàn)有技術(shù)制作懸浮結(jié)構(gòu)的方法具有以下缺點(diǎn)，第一，氫氧化鉀蝕刻液對(duì)鋁有強(qiáng)烈侵蝕性，而且很少材料可以成為其蝕刻掩模，僅有例如低壓沉積氮化硅(LPCVD?Si3N4)或低應(yīng)力氮化硅等材料，所以此方法需要限定使用不會(huì)被氫氧化鉀蝕刻液蝕刻的特定金屬，或是在結(jié)構(gòu)層上下分別形成額外的保護(hù)層與黏著層。第二，由于此方法利用濕式蝕刻去除半導(dǎo)體基底以于半導(dǎo)體基底形成孔，因此所形成的懸浮結(jié)構(gòu)會(huì)受到蝕刻液液體張力的影響，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層斷裂或是懸浮部分黏住基底表面。第三，此方法很難經(jīng)由改變工藝參數(shù)進(jìn)而設(shè)計(jì)制作各種不同形狀的懸浮結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種制作懸浮結(jié)構(gòu)的方法，以改善目前懸浮結(jié)構(gòu)工藝的缺點(diǎn)與問(wèn)題，進(jìn)而提升工藝成品率以及降低成本。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種制作懸浮結(jié)構(gòu)的方法，其包括：提供基底；在該基底上形成第一光致抗蝕劑圖案；加熱該第一光致抗蝕劑圖案使該第一光致抗蝕劑圖案硬化，該第一光致抗蝕劑圖案作為犧牲層之用；在該基底與該犧牲層上方形成第二光致抗蝕劑圖案，該第二光致抗蝕劑圖案暴露出部分該犧牲層與部分該基底；在該基底、該第二光致抗蝕劑圖案與該犧牲層上方形成結(jié)構(gòu)層；進(jìn)行剝離工藝(lift?off?process)，移除該第二光致抗蝕劑圖案與位于該第二光致抗蝕劑圖案上方的該結(jié)構(gòu)層；以及進(jìn)行干式蝕刻工藝以移除該犧牲層，使該結(jié)構(gòu)層形成該懸浮結(jié)構(gòu)。

為了進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖。然而附圖僅供參考與輔助說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。

附圖說(shuō)明

圖1至4為現(xiàn)有技術(shù)中制作懸浮結(jié)構(gòu)的方法示意圖。

圖5至9為本發(fā)明第一實(shí)施例的一種制作懸浮結(jié)構(gòu)的方法示意圖。

圖10至14為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種制作懸浮結(jié)構(gòu)的方法示意圖。

簡(jiǎn)單符號(hào)說(shuō)明

10：懸浮結(jié)構(gòu)

12：半導(dǎo)體基底

14：鈦金屬層

16：銅金屬層

18：保護(hù)層

20：光致抗蝕劑層

22：第一光致抗蝕劑圖案

24：第二光致抗蝕劑圖案

26：孔

100、200：懸浮結(jié)構(gòu)

102、202：基底

104、204：第一光致抗蝕劑圖案

106、206：犧牲層

108、208：第二光致抗蝕劑圖案

110、210：結(jié)構(gòu)層

具體實(shí)施方式