[發明專利]在基體的表面形成凸起結構的方法

有效

• 申請號: 201611024171.3
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN108074806B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 丁劉勝
• 申請（專利權）人: 上海新微技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;H01L21/027;G03F7/20;G03F7/00
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

本申請提供一種在基體的表面形成凸起結構的方法，通過在犧牲層的凹陷部中填充掩模層材料來形成凸起形狀的掩模層圖形，所以，能夠依靠蝕刻等工藝來調整掩模層圖形的大小和曲率等形狀參數，從而在基體表面制造出滿足設計要求的凸起結構。

技術領域

本申請涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種在基體的表面形成凸起結構的方。

背景技術

在半導體技術中，基體表面加工工藝的特點是平面化加工，即，在例如硅晶片表面的X方向和Y方向進行加工。近年來，發展出了深槽工藝，即，使用干法刻蝕或濕法刻蝕的方式在硅表面形成溝槽。

在微機電系統(MEMS)的制造過程中，有時會需要在基體的表面形成凸起結構，從而制作棱鏡等光學器件。在現有技術中，有一些方法可以用來形成凸起結構，例如，可以加熱光刻膠使其達到玻璃化溫度，從而使光刻膠成為凸起形狀，再將該凸起形狀的光刻膠作為掩模制造凸起結構；或者，利用具有特定灰度分布的光刻板對光刻膠進行曝光，經過顯影后的光刻膠可以成為凸起形狀，再利用該凸起形狀的光刻膠制造凸起結構。

應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本申請的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

申請內容

本申請的發明人發現，在將光刻膠加熱到玻璃化溫度以后，由于表面光刻膠液化后的表面張力比較難控制，所形成的圖形的曲率較難控制；在利用具有特定灰度分布的光刻板進行曝光的方法中，該光刻板的制作不僅價格昂貴，而且需要大量試驗數據支撐，所以，制造周期較長，難以廣泛采用。

本申請提供一種在基體的表面形成凸起結構的方法，通過在犧牲層的凹陷部中填充掩模層材料來形成凸起形狀的掩模層圖形，所以，能夠依靠蝕刻等工藝來調整掩模層圖形的大小和曲率等形狀參數，從而在基體表面制造出滿足設計要求的凸起結構。

根據本申請實施例的一個方面，提供一種在基體的表面形成凸起結構的方法，其特征在于，該方法包括：

在基體的表面形成犧牲層(形成光刻膠1，并全面曝光)；

在所述犧牲層表面形成第一掩模層(形成光刻膠2)；

在所述第一掩模層中形成開口圖形，并對從所述開口圖形底部露出的所述犧牲層進行蝕刻，以在所述犧牲層中形成與該開口圖形對應的凹陷部，所述基體的表面從所述凹陷部的底部露出(曝光，顯影光刻膠2，顯影光刻膠1)；

去除所述第一掩模層的剩余部分；

在所述凹陷部內填充第二掩模層材料，以形成與所述凹陷部的形狀對應的第二掩模層圖形；

去除所述犧牲層的剩余部分，并在所述基體的表面保留所述第二掩模層圖形；

以所述第二掩模層圖形為蝕刻掩模，對所述基體的表面進行蝕刻，以在所述基體的表面形成凸起結構。

根據本實施例的另一方面，其中，在基體的表面形成犧牲層包括：

在所述基體的表面形成第一光刻膠層；以及

對所述第一光刻膠層進行全面曝光，以將所述第一光刻膠層轉化為所述犧牲層。

根據本實施例的另一方面，其中，所述第一掩模層是第二光刻膠層，

形成所述開口圖形和所述凹陷部的步驟包括:

對所述第一掩模層進行曝光；

使用顯影液，對曝光后的第一掩模層進行顯影處理，以形成所述開口圖形；以及

對從所述開口圖形露出的所述犧牲層進行顯影處理，以形成所述凹陷部。