[發明專利]一種含硅組件的制造方法

有效

• 申請號: 201810825233.3
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108950513B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 紀幸辰
• 申請（專利權）人: 深圳市硅光半導體科技有限公司
• 主分類號: C23C16/02
• 分類號: C23C16/02;C23C16/04;C23C16/32;C23C16/34;C23C16/40
• 代理公司: 深圳市深聯知識產權代理事務所(普通合伙) 44357
• 代理人: 楊靜

本發明提出了一種含硅組件的制造方法，包括：步驟S1，選取含硅組件薄膜；步驟S2，在所述的含硅組件薄膜上沉積蝕刻掩膜；步驟S3，光刻；步驟S4，通入含氟混合氣體，電離形成離子層，進行離子蝕刻，其中，所述的含氟混合氣體中混有O₂及N₂，所述的O₂及N₂的物質的量占含氟混合氣體總物質的量20％以上。本技術方案中的含硅組件最低可以達到0.4dB/m的損耗，含硅組件的損耗大大降低，極大的提升了含硅組件的性能并開辟了新的應用領域。

技術領域

本發明涉及一種半導體領域，特別涉及一種含硅組件的制造方法。

背景技術

含硅組件如：氮化硅、碳化硅等具備許多優異的性能，如高熔點、高硬度、強穩定性、低膨脹系數、良導熱性、強抗熱震性及優良的光學性能等，其中，氮化硅及其薄膜能廣泛應用于光電子、微電子、機械加工、化學工業、太陽能電池、航空航天及集成電路等行業。

在光學性能方面，氮化硅具有很寬透射光譜，和硅相比，可見光甚至紫外線光氮化硅均可透射，在紅外光的傳導中，氮化硅也可以做到超低損耗，硅的傳導損耗為氮化硅的10倍以上。和二氧化硅相比，氮化硅在中遠紅外光譜具有更長波長的透射性，氮化硅對于光也有更好的約束性，同樣的光學器件可以做到更小的尺寸，并且可以做成集成芯片更符合于光電子與微電子等領域的應用。

光的傳導損耗一直制約著光波導和集成光器件發展，目前最優良的硅器件其損耗一般為1dB/cm，通過傳統方法制備的氮化硅器件，目前最優良的器件損耗為5.8dB/m，和硅相比，氮化硅的損耗僅為其二十分之一，但是對于精密光學應用，如光學頻率梳和檢測，氮化硅的損耗還需要進一步提升，所以如何進一步降低氮化硅的損耗是急需解決的問題。

發明內容

為了解決以上的問題，本發明能提供一種有效降低氮化硅的損耗的含硅組件的制造方法。

本發明公開了一種含硅組件的制造方法，包括：

步驟S1，選取含硅組件薄膜；

步驟S2，在所述的含硅組件薄膜上沉積蝕刻掩膜；

步驟S3，光刻；

步驟S4，通入含氟混合氣體，電離形成離子層，進行離子蝕刻，其中，所述的含氟混合氣體中混有O₂及N₂，所述的O₂及N₂的物質的量占含氟混合氣體總物質的量20％以上。

進一步地，在步驟S1及S2間還具有步驟S11，對所述的含硅組件薄膜進行化學機械平坦化，所述的含氟混合氣體包括CHF₃或CF₄中的一種或兩種。

進一步地，步驟S4中通入CHF₃、N₂、O₂混合氣體，電離所述的混合氣體形成離子層。

進一步地，所述的CHF₃、N₂、O₂物質的量為：45～55∶5～10∶20～25。

進一步地，所述的步驟S3中：光刻采用多次，其中，設置單次光強使其達不到閾值，多道光刻累積達到閾值。

進一步地，所述的含硅組件薄膜以硅為襯底，在氧化硅膜上通過低壓化學氣相沉積制得。

進一步地，步驟S1之前進一步包括：步驟a，清潔以及調適腔體；步驟b，裝載晶片。

進一步地，步驟S4之后進一步包括：停止所述的含氟混合氣體，通入非反應氣體去除混合氣體后，等待反應腔至常壓，取出晶片進行包層切片。

進一步地，重復進行步驟S1步驟、步驟S11、步驟S2、步驟S3、步驟S4。