一种刻蚀方法
【专利摘要】本发明提供了一种刻蚀方法，包括：在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层，所述干膜层为感光抗刻蚀膜层；对所述干膜层进行曝光显影，以在所述干膜层上形成预设图形；以所述干膜层为掩膜，对所述待刻蚀器件进行刻蚀，形成与预设图形对应的多个凹槽。由于本发明的方案采用干膜层为掩膜，从而避免了采用金属膜层作为掩膜时，制备金属膜层的设备的腔体温度过高导致粘片，影响生产时间和生产效率的问题，进而提高了器件的生产效率。
【专利说明】一种刻蚀方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体工艺【技术领域】，更具体地说，涉及一种刻蚀方法。
【背景技术】
[0002]平面光波导器件的基本结构，如图1所示，包括:衬底101 ;位于衬底101表面的下包层102 ;位于下包层102表面的芯层103 ;覆盖芯层103的上包层104。在制作上述平面光波导器件的过程中，需要采用金属膜层作为掩膜，来对下包层102、芯层103以及上包层104进行刻蚀，以制备出所需的深度大于等于50微米的深槽结构。
[0003]在采用金属膜层作为掩膜的刻蚀工艺中，需要将器件的生产片放在镀膜设备中制备金属膜层，但是，当待刻蚀的凹槽的深度超过50 μ m时，就需要制备约2 μ m的金属膜层，此金属膜层的制备时间较长，而制备金属膜层的靶材在经过长时间的电浆的持续轰击后会产生热能，造成设备的腔体内部温度过高，这就很容易导致生产片粘贴在腔体内部，从而必须打开腔体取出该生产片，才能进行后续金属膜层的制备，这将严重影响金属膜层的生产时间，导致器件的生产效率较低。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种刻蚀方法，以解决现有的采用金属膜层作为掩膜制作深槽的刻蚀工艺中，设备的腔体温度过高导致粘片，影响金属膜层的生产时间，导致刻蚀生产较低的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种刻蚀方法，包括:
[0007]在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层，所述干膜层为感光抗刻蚀膜层；
[0008]对所述干膜层进行曝光显影，以在所述干膜层上形成预设图形；
[0009]以所述干膜层为掩膜，对所述待刻蚀器件进行刻蚀，形成与预设图形对应的多个凹槽。
[0010]优选的，所述对所述干膜层进行曝光显影的过程具体为:
[0011]以具有预设图形的掩膜板为掩膜，对所述干膜层进行曝光显影。
[0012]优选的，在所述形成与预设图形对应的多个凹槽之后，还包括:
[0013]去除所述待刻蚀器件表面剩余的干膜层。
[0014]优选的，所述待刻蚀器件为平面光波导器件，包括下包层、芯层和上包层。
[0015]优选的，所述在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层，包括:
[0016]通过贴膜设备在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层。
[0017]优选的，所述干膜层的厚度为30 μ m、50 μ m或70 μ m。
[0018]优选的，所述对所述待刻蚀器件进行刻蚀的工艺为干刻工艺。
[0019]优选的，所述凹槽的深度大于等于50 μ m。
[0020]与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点:
[0021]本发明所提供的刻蚀方法，在待刻蚀器件表面粘贴干膜层，并以曝光显影后具有预设图形的干膜层为掩膜，对待刻蚀器件进行刻蚀，形成与预设图形对应的多个凹槽。由于本发明采用干膜层为掩膜，从而避免了采用金属膜层作为掩膜时，制备金属膜层的设备的腔体温度过高导致粘片，影响生产时间和生产效率的问题，进而提高了器件的生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为现有技术中平面光波导器件的基本结构示意图；
[0024]图2为本发明的一个实施例提供的刻蚀方法的方法流程图；
[0025]图3为本发明的另一个实施例提供的刻蚀方法的方法流程图；
[0026]图4a?4d为本发明的另一个实施例提供的刻蚀方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0027]正如【背景技术】所述，在采用金属膜层作为掩膜的深槽刻蚀工艺中，当待刻蚀的凹槽的深度超过50 μ m时，就需要制备约2 μ m的金属膜层，此金属膜层的制备时间较长，因此，会造成制备金属膜层的设备的腔体内部温度过高，会很容易导致生产片粘贴在腔体内部，从而必须打开腔体取出该生产片，才能进行后续金属膜层的制备，这会严重影响金属膜层的生产时间，导致器件的生产效率较低。
[0028]基于此，本发明提供了一种刻蚀方法，以克服现有技术存在的上述问题，包括:
[0029]在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层，所述干膜层为感光抗刻蚀膜层；对所述干膜层进行曝光显影，以在所述干膜层上形成预设图形；以所述干膜层为掩膜，对所述待刻蚀器件进行刻蚀，形成与预设图形对应的多个凹槽。
[0030]本发明提供的刻蚀方法，在待刻蚀器件表面粘贴干膜层，并以曝光显影后具有预设图形的干膜层为掩膜，对待刻蚀器件进行刻蚀，形成与预设图形对应的多个凹槽。由于本发明采用干膜层为掩膜，从而避免了采用金属膜层作为掩膜时，制备金属膜层的设备的腔体温度过高导致粘片，影响生产时间和生产效率的问题，进而提高了器件的生产效率。
[0031]以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0032]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0033]其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0034]本发明的一个实施例提供了一种刻蚀方法，其方法流程图如图2所示，包括:
[0035]S201:在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层，所述干膜层为感光抗刻蚀膜层；
[0036]本实施例中，并未对待刻蚀器件的结构具体限定，只要其需要进行刻蚀都可以采用本实施例提供的刻蚀方法，当然，本实施例提供的方法更适用于刻蚀深度超过50μπι的凹槽。在进行刻蚀之前，在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层，该干膜层为感光抗刻蚀膜层。其中，该干膜层的厚度为30μπι、50μπι或70μπι。
[0037]由于干膜层具有粘性，因此，通常在制备完成干膜层之后，会在干膜层的上下表面贴附 PE (Polyethylene,聚乙烯)保护膜和 PET (Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂)保护膜，因此，采用贴膜设备在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层之前，需先将PE保护膜去除，对干膜层进行曝光之后显影之前，需将PET保护膜去除。
[0038]S202:对所述干膜层进行曝光显影，以在所述干膜层上形成预设图形；
[0039]干膜层为经过紫外线照射后会发生聚合反应，形成附着于物体表面的稳定物质的一种高分子化合物，因此，本实施例中，可以在干膜层表面覆盖预先制作好的具有镂空图形的掩膜板，并对掩膜板和干膜层进行紫外线照射，使得镂空区域对应的干膜层吸收紫外线后固化，并附着在待刻蚀器件的表面，采用溶液对干膜层进行显影后，形成与镂空区域图形相对的干膜层图形，即在干膜层上形成预设图形。。
[0040]在采用金属膜层作为掩膜的刻蚀工艺中，制备完成金属膜层后，需要在金属膜层上涂覆光刻胶，采用具有图形的掩膜板对光刻胶进行曝光显影后，以具有图形的光刻胶为掩膜，对金属膜层进行刻蚀，然后再采用具有图形的金属膜层作为掩膜，对待刻蚀器件进行刻蚀。其经过了两次刻蚀过程来制备刻蚀掩膜，即其先将图形从掩膜板转移到光刻胶上，然后再将图形从光刻胶转移到金属膜层上，最后再以金属膜层作为刻蚀掩膜。而本实施例提供的刻蚀方法中，只经过了一次刻蚀过程，即将图形从掩膜板上转移到干膜层上，然后以干膜层作为掩膜，从而既不需要制备金属膜层，也不需要涂覆光刻胶作为掩膜来对干膜层进行刻蚀，简化了工艺，节约了成本，且能够有效控制关键尺寸等尺寸的偏差，提高了产品良率。
[0041]虽然现有技术中也有采用光刻胶作为掩膜进行凹槽刻蚀的工艺，但是，当形成的凹槽的深度大于等于50 μ m时，需要厚度约20 μ m的光刻胶才能保证刻蚀的深度，但是，对于当前的涂胶工艺而言，这一厚度的光刻胶的均匀性较差，这必然会影响刻蚀的凹槽的精度，也对器件的性能产生影响，也就是说，与光刻胶作为掩膜的刻蚀方法相比，本实施例提供的采用干膜层作为掩膜的刻蚀方法，更适用于深度大于等于50 μ m的深槽的刻蚀。
[0042]S203:以所述干膜层为掩膜，对所述待刻蚀器件进行刻蚀，形成与预设图形对应的多个凹槽；
[0043]以具有预设图形的干膜层为掩膜，采用干刻工艺对所述待刻蚀器件进行刻蚀，形成预设深度且与预设图形对应的多个凹槽。其中，所述多个凹槽的深度均大于等于50 μ m。
[0044]本实施例提供的刻蚀方法，在待刻蚀器件表面粘贴干膜层，并以曝光显影后具有预设图形的干膜层为掩膜，对待刻蚀器件进行刻蚀，形成与预设图形对应的多个凹槽。由于本发明采用干膜层为掩膜，从而避免了采用金属膜层作为掩膜时，制备金属膜层的设备的腔体温度过高导致粘片，影响生产时间和生产效率的问题，进而提高了器件的生产效率。
[0045]本发明的另一个实施例提供了一种刻蚀方法，其方法流程图如图3所示，包括:
[0046]S301:在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层，所述干膜层为感光抗刻蚀膜层；
[0047]本实施例中，待刻蚀器件为平面光波导器件，包括下包层201、芯层202和上包层203，当然本发明并不仅限于此。在进行刻蚀之前，需要先制备待刻蚀的器件，具体为:在硅片上制备下包层201 ;在下包层201上制备芯层薄膜，并对芯层薄膜进行刻蚀，形成芯层202 ;形成覆盖芯层202的上包层薄膜203。
[0048]在待刻蚀器件制备完成后，在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层204，如图4a所示，该干膜层204为感光抗刻蚀膜层。其中，干膜层204的厚度为30μπι、50μπι或70μπι。同样，采用贴膜设备在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层之前，需先将PE保护膜去除，曝光之后显影之前，需将PET保护膜去除。
[0049]S302:以具有预设图形的掩膜板为掩膜，对所述干膜层进行曝光显影，以在所述干膜层上形成预设图形；
[0050]本实施例中，对所述干膜层进行曝光显影，以在所述干膜层上形成预设图形的过程具体为:在干膜层表面覆盖预先制作好的具有镂空图形的掩膜板，并对掩膜板和干膜层进行紫外线照射，使得镂空区域对应的干膜层吸收紫外线后固化，并附着在待刻蚀器件的表面，采用溶液对干膜层进行显影后，形成与镂空区域图形相对的干膜层图形，即在干膜层204上形成了预设图形,如图4b所示。
[0051]S303:以所述干膜层为掩膜，对所述待刻蚀器件进行刻蚀，形成与预设图形对应的多个凹槽；
[0052]如图4c所示，以具有预设图形的干膜层204为掩膜，采用干刻工艺对所述待刻蚀器件进行刻蚀，即对下包层、芯层和上包层进行刻蚀，形成预设深度的与预设图形对应的多个凹槽。其中，所述多个凹槽的深度均大于等于50μπι。
[0053]S304:去除所述待刻蚀器件表面剩余的干膜层。
[0054]在刻蚀形成凹槽后，去除所述待刻蚀器件表面剩余的干膜层，形成所需结构的器件，如图4d所示。
[0055]本实施例提供的刻蚀方法，在待刻蚀器件表面粘贴干膜层，并以曝光显影后具有预设图形的干膜层为掩膜，对待刻蚀器件进行刻蚀，形成与预设图形对应的多个凹槽。由于本发明采用干膜层为掩膜，从而避免了采用金属膜层作为掩膜时，制备金属膜层的设备的腔体温度过高导致粘片，影响生产时间和生产效率的问题，进而提高了器件的生产效率。
[0056]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种刻蚀方法，其特征在于，包括: 在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层，所述干膜层为感光抗刻蚀膜层； 对所述干膜层进行曝光显影，以在所述干膜层上形成预设图形； 以所述干膜层为掩膜，对所述待刻蚀器件进行刻蚀，形成与预设图形对应的多个凹槽。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述干膜层进行曝光显影的过程具体为: 以具有预设图形的掩膜板为掩膜，对所述干膜层进行曝光显影。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述形成与预设图形对应的多个凹槽之后，还包括: 去除所述待刻蚀器件表面剩余的干膜层。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述待刻蚀器件为平面光波导器件，包括下包层、芯层和上包层。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层，包括: 通过贴膜设备在待刻蚀器件的表面粘贴干膜层。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述干膜层的厚度为30μ m、50 μ m或70 μ m0
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述待刻蚀器件进行刻蚀的工艺为干刻工艺。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述凹槽的深度大于等于50μ m。
【文档编号】G03F1/80GK104360443SQ201410648582
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】向舟翊, 李朝阳 申请人:四川飞阳科技有限公司