消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法
【专利摘要】本发明提供了一种消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，包括：第一步骤：在衬底上的介质材料层的表面上依次形成第一金属层和第二金属层；第二步骤：对第一金属层和第二金属层进行干法刻蚀，从而在第一金属层和第二金属层中形成预期图案；第三步骤：形成附加金属层。
【专利说明】
消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法。
【背景技术】
[0002]MEMS(微机电系统，Micro-Electro Mechanical System)是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术。MEMS技术的操作范围在微米范围内。MEMS技术是以半导体制造技术为基础发展起来的。MEMS技术采用了半导体技术中的光刻、腐蚀、薄膜等一系列的现有技术和材料。
[0003]在MEMS红外焦平面阵列探测器(红外热成像传感器)制造工艺中，金属层的蚀刻，由于只需蚀刻掉Al，但要保留Ti，故采用湿法蚀刻的方法。湿法蚀刻后，Ti的表面总是会有Al的残渣无法清除，具体地，图1示意性地示出了根据现有技术的红外焦平面阵列探测器制造方法导致的T i的表面的AI的残渣的显微视图。
[0004]更具体地，图2和图3示意性地示出了根据现有技术的红外焦平面阵列探测器制造方法的示意图。如图2和图3所示，在根据现有技术的红外焦平面阵列探测器制造方法中，首先在衬底10上的SiN层20表面上溅射Ti层30和Al层40，再对Al层40进行湿法蚀刻，而且湿法蚀刻停在Ti层30上。但最后Ti层30的表面会有Al的残留41。
[0005]由此，希望能够提供一种能够消除所述现有技术的红外焦平面阵列探测器制造方法导致的Ti的表面的Al的残渣的方法。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够消除现有技术的红外焦平面阵列探测器制造方法导致的Ti的表面的Al的残渣的方法。
[0007]为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，包括:
[0008]第一步骤:在衬底上的介质材料层的表面上依次形成第一金属层和第二金属层；
[0009]第二步骤:对第一金属层和第二金属层进行干法刻蚀，从而在第一金属层和第二金属层中形成预期图案；
[0010]第三步骤:形成与第一金属层材料相同的附加金属层。
[0011]优选地，在所述消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法中，所述消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法用于制造红外焦平面阵列探测器。
[0012]优选地，在所述消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法中，在第一步骤中，通过溅射在衬底上的介质材料层的表面上依次形成第一金属层和第二金属层。
[0013]优选地，在所述消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法中，衬底是娃衬底。
[0014]优选地，在所述消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法中，第二步骤的所述干法刻蚀在介质材料层停止。
[0015]优选地，在所述消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法中，第二步骤包括:在第一和第二金属层上形成光刻胶层，并且形成光刻胶图案，随后利用形成光刻胶图案的光刻胶层对第一金属层和第二金属层进行干法刻蚀，从而在第一金属层和第二金属层中形成预期图案。
[0016]优选地，在所述消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法中，所述附加金属层覆盖了暴露的介质材料层。
[0017]优选地，在所述消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法中，所述附加金属层覆盖了干法刻蚀剩下的第一金属层和第二金属层的顶部和侧壁。
[0018]优选地，在所述消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法中，在第三步骤中，通过溅射形成与第一金属层材料相同的附加金属层。
[0019]优选地，在所述消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法中，所述介质材料层是SiN层，而且第一金属层是Ti，第二金属层是Al层，或可将第二金属层改为TiN，附加金属层是Ti层。
[0020]在采用根据本发明的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法之后，由于采用干法刻蚀一次性刻蚀了诸如Ti层之类的第一金属层和诸如Al层之类的第二金属层以形成期望图案，随后在覆盖与第一金属层材料相同的附加金属层，从而有效地消除了现有技术的红外焦平面阵列探测器制造方法导致的第一金属层表面的第二金属层残渣。
【附图说明】
[0021]结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中:
[0022]图1是示意性地示出了根据现有技术的红外焦平面阵列探测器制造方法导致的Ti的表面的Al的残渣的显微视图。
[0023]图2是示意性地示出了根据现有技术的红外焦平面阵列探测器制造方法的示意图。
[0024]图3是示意性地示出了根据现有技术的红外焦平面阵列探测器制造方法的示意图。
[0025]图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法的第一步骤。
[0026]图5示意性地示出了根据本发明优选实施例的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法的第二步骤。
[0027]图6示意性地示出了根据本发明优选实施例的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法的第三步骤。
[0028]图7是示意性地示出了采用根据本发明优选实施例的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法后得到的半导体结构显微视图。
[0029]需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
【具体实施方式】
[0030]为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
[0031]图4至图6示意性地示出了根据本发明优选实施例的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法的各个步骤。
[0032]如图4至图6所示，根据本发明优选实施例的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法包括:
[0033]第一步骤:在衬底10上的介质材料层(例如，SiN层20)的表面上依次形成第一金属层和第二金属层;例如，第一金属层和第二金属层分别是Ti层30和Al层或TiN层40;
[0034]优选地，在第一步骤中，通过溅射在衬底10上的SiN层20的表面上依次形成Ti层30和Al层或TiN层40，如图4所示。
[0035]例如，衬底10是硅衬底。
[0036]第二步骤:对Ti层30和Al层或TiN层40进行干法刻蚀，从而在Ti层30和Al层或TiN层40中形成预期图案；
[0037]具体地，所述干法刻蚀在SiN层20停止，在第二步骤之后不会形成金属残留，如图5所示。
[0038]例如，第二步骤包括:在Al层或TiN层40上形成光刻胶层，并且形成光刻胶图案，随后利用形成光刻胶图案的光刻胶层对Ti层30和Al层或TiN层40进行干法刻蚀，从而在Ti层30和Al层或TiN层40中形成预期图案。
[0039]第三步骤:形成与第一金属层材料相同的附加金属层;例如，附加金属层是另一Ti层50。
[0040]例如，在第三步骤中，通过溅射形成附加金属层。
[0041 ]例如，如图6所示，附加Ti层50覆盖了暴露的SiN层20，而且附加Ti层50覆盖了干法刻蚀剩下的Ti层30和Al层或TiN层40的顶部和侧壁。
[0042]随后，可以执行红外焦平面阵列探测器制造的剩余步骤。
[0043]根据本发明优选实施例的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法可有利地用于红外焦平面阵列探测器的制造。
[0044]图7示意性地示出了采用根据本发明优选实施例的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法后得到的半导体结构显微视图。如图7所示，在采用根据本发明优选实施例的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法之后，有效地消除了现有技术的红外焦平面阵列探测器制造方法导致的Ti的表面的金属的残渣。
[0045]也就是说，在本发明中，由于采用干法刻蚀一次性刻蚀了诸如Ti层之类的第一金属层和诸如Al层之类的第二金属层以形成期望图案，随后在覆盖与第一金属层材料相同的附加金属层，从而有效地消除了现有技术的红外焦平面阵列探测器制造方法导致的第一金属层表面的第二金属层残渣。
[0046]此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
[0047]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，其特征在于包括: 第一步骤:在衬底上的介质材料层的表面上依次形成第一金属层和第二金属层； 第二步骤:对第一金属层和第二金属层进行干法刻蚀，从而在第一金属层和第二金属层中形成预期图案； 第三步骤:形成与第一金属层材料相同的附加金属层。2.根据权利要求1所述的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，其特征在于，所述消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法用于制造红外焦平面阵列探测器。3.根据权利要求1或2所述的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，其特征在于，在第一步骤中，通过溅射在衬底上的介质材料层的表面上依次形成第一金属层和第二金属层。4.根据权利要求1或2所述的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，其特征在于，衬底是娃衬底。5.根据权利要求1或2所述的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，其特征在于，第二步骤的所述干法刻蚀在介质材料层停止。6.根据权利要求1或2所述的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，其特征在于，第二步骤包括:在第一金属层上形成光刻胶层，并且形成光刻胶图案，随后利用形成光刻胶图案的光刻胶层对第一金属层和第二金属层进行干法刻蚀，从而在第一金属层和第二金属层中形成预期图案。7.根据权利要求1或2所述的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，其特征在于，所述附加金属层覆盖了暴露的介质材料层。8.根据权利要求1或2所述的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，其特征在于，所述附加金属层覆盖了干法刻蚀剩下的第一金属层和第二金属层的顶部和侧壁。9.根据权利要求1或2所述的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，其特征在于，在第三步骤中，通过溅射形成附加金属层。10.根据权利要求1或2所述的消除红外焦平面阵列探测器金属层蚀刻后金属残留的方法，其特征在于，所述介质材料层是SiN层，而且第一金属层是Ti，第二金属层是Al或TiN层，附加金属层是Ti层。
【文档编号】H01L31/18GK105932095SQ201610307820
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】叶滋婧, 王健鹏
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司