[發明專利]MEMS器件的制造方法有效

申請號：	201410097373.5	申請日：	2014-03-17
公開（公告）號：	CN103832968A	公開（公告）日：	2014-06-04
發明（設計）人：	張振興;奚裴;熊磊;王健鵬;時廷	申請（專利權）人：	上海華虹宏力半導體制造有限公司
主分類號：	B81C1/00	分類號：	B81C1/00
代理公司：	上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237	代理人：	鄭瑋
地址：	201203 上海市浦東***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	mems 器件制造方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及微機電系統技術領域，特別涉及一種MEMS器件的制造方法。

背景技術

微機電系統（Micro-Electro-Mechanical?Systems，簡稱MEMS）是指微細加工技術制作的，集微型傳感器、微型構件、微型執行器、信號處理、控制電路等于一體的微型器件或系統，尺寸通常在微米或納米級。MEMS器件具有體積小、重量輕、功耗低、耐用性好、價格低廉、性能穩定等優點，在許多領域都有著十分廣闊的應用前景。

MEMS技術由于采用了先進的半導體制造工藝，因此可以實現MEMS器件的批量制造，能極好的控制生產成本，提高器件的一致性。MEMS器件的制造過程是以薄膜沉積、光刻、外延、氧化、擴散、注入、濺射、蒸鍍、刻蝕、劃片和封裝等為基本工藝步驟來制造復雜三維形體的微加工過程。

在MEMS器件制造過程中，一般都要通過刻蝕形成溝槽（GAP）。對于MEMS器件而言，溝槽寬度是一項非常重要的參數，需要嚴格管控，目前，溝槽寬度一般要求控制在0.2微米到0.5微米之間。請參考圖1，其為現有技術的MEMS器件的制造方法中溝槽刻蝕之后的器件的結構示意圖。如圖1所示，MEMS器件10包括襯底11，形成于所述襯底11上的鎳鐵層12，形成于所述鎳鐵層12上的氮化鉭層13，形成于所述氮化鉭層13中的溝槽16。溝槽16刻蝕之后，還需要進行灰化和濕法清洗工藝除去氮化鉭層13上面的抗反射涂層14和光刻膠15。

請繼續參考圖1，如圖1所示，在MEMS器件10的制造過程形成溝槽的主要工藝流程如下：首先，提供一襯底11；接著，在襯底11上依次形成述鎳鐵層12和氮化鉭層13；然后，在所述氮化鉭層13上依次涂布抗反射涂層14和光刻膠15，其中，抗反射涂層14采用底部抗反射層（Bottom?Anti_Reflective?coating，簡稱BARC），在光刻膠15的底部涂覆BARC可以減少光的反射，使得曝光的能量被光刻膠更好地吸收；之后，通過對氮化鉭層13進行刻蝕形成溝槽16；最后，進行灰化和濕法清洗工藝除去抗反射涂層14和光刻膠15。

然而，氮化鉭層12在傳統的灰化工藝過程中會與光刻膠發生反應并產生了大量的含鉭類聚合物，含鉭類聚合物覆蓋在光刻膠和BARC的上面會阻礙BARC和光刻膠的去除，溝槽16形成之后溝槽16內一般會存在大量的光刻膠和BARC殘留物，光刻膠和BARC殘留物積聚在溝槽16內會影響器件的性能。

由于光刻膠和BARC殘留物上覆蓋有含鉭類聚合物，采用傳統的灰化工藝即在250℃下通入純氧氣體（O₂）進行灰化是難以除去光刻膠和BARC殘留物的，而采用加強的灰化工藝即在低溫狀態下通入四氟化碳（CF₄）和氧氣（O₂）的混合氣體進行灰化雖然能夠去除光刻膠和BARC殘留物，但是會增加溝槽寬度使其超過管控范圍，嚴重的甚至導致溝槽側壁的氮化鉭出現剝離現象，無論是溝槽寬度超過管控范圍還是出現剝離現象都會影響MEMS器件的性能。

因此，如何解決現有的MEMS器件在溝槽刻蝕過程中由于光刻膠和BARC殘留影響器件性能的問題成為當前亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種MEMS器件的制造方法，以解決現有的MEMS器件在形成溝槽過程中出現的光刻膠和BARC殘留物問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種MEMS器件的制造方法，所述MEMS器件的制造方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上形成氮化鉭層；

在所述氮化鉭層上形成介質抗反射層；

在所述介質抗反射層上涂布光刻膠并進行光刻；

對所述介質抗反射層和氮化鉭層進行刻蝕，形成溝槽；

對形成有所述溝槽的MEMS器件執行加強的灰化和濕法清洗工藝。

可選的，在所述的MEMS器件的制造方法中，所述介質抗反射層是DARC，所述介質抗反射層采用的材料為SiON。

可選的，在所述的MEMS器件的制造方法中，所述介質抗反射層是通過化學氣相沉積工藝形成的。