和NaOH水溶液，HCl的浓度为9.5%-10.5% (质量分数)，所述NaOH水溶液的浓度为0.1-1.2mol/L，但并不局限于所述浓度，所述蚀刻方法也并不局限于该实施例。
[0049]执行步骤202，沉积第一氧化层103，以填充所述间隙10。
[0050]具体地，参照图lb，在该步骤在所述反射镜102上沉积第一氧化层103，以覆盖所述反射镜102并填充所述反射镜102中的间隙10。
[0051]其中，所述第一氧化层103应具有良好的填充性能，以保证在填充过程中不会形成空洞，所述第一氧化层103优选为硬脂酸四乙氧基硅烷(SATE0S)，所述第一氧化层103的沉积方法可以选用化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成的低压化学气相沉积(LPCVD)、激光烧蚀沉积(LAD)以及选择外延生长(SEG)中的一种。本发明中优选化学气相沉积(CVD)法。
[0052]所述第一氧化层103的厚度为2-8KA，优选为4-6KA。
[0053]执行步骤203，去除位于所述反射镜102表面上的所述第一氧化物层，103，同时在所述间隙中剩余部分所述第一氧化物层103。
[0054]具体地，参照图lc，在该步骤中刻蚀所述第一氧化物层103，直至反射镜上所述第一氧化物层103全部刻蚀干净，而间隙10里剩余一部分所述第一氧化物层103，作为优选，所述间隙10中剩余的所述第一氧化物层103的厚度可为500A至反射镜102厚度之间。
[0055]在该步骤中选用无光照干法刻蚀所述第一氧化物层103，在本发明的一【具体实施方式】中，无光照干法刻蚀SATE0S，直至反射镜上SATEOS全部刻蚀干净，而间隙里剩余一部分SATE0S。剩余SATEOS厚度可为500A至反射镜金属层厚度之间。
[0056]执行步骤204，在所述反射镜102上沉积第二氧化物层104，以完全填充所述间隙10。
[0057]具体地，参照图ld，在该步骤中所述第二氧化物层104选用S12层，优选为高密度等离子S12层，所述高密度等离子S12层通过高密度等离子体方法形成。
[0058]在本发明的一【具体实施方式】中所述高密度等离子S12层的形成方法为高密度等离子体化学气相淀积(HDP CVD)。在所述HDP CVD过程中同时包含了沉积和蚀刻工艺，在沉积过程中通常选用SiH4和O2来实现反应，在蚀刻工艺中个通常选用Ar和O2的溅射来完成。在HDP CVD反应腔中控制等离子体的密度在10n-1012/cm3 (2_10mT)，同时施加偏压来控制等离子的轰击能量，使所述HDP CVD能够填充深宽比为4:1甚至更高的间隙，而不会出现孔洞。
[0059]同时控制所述沉积温度，以避免对所述反射镜金属层造成损伤，，因此控制所述高密度等离子S12层的沉积温度在400°C以下。作为优选，所述高密度等离子S12层的厚度并不局限于某一数值范围，但是要确保所述间隙10被完全填充。
[0060]执行步骤205，反蚀刻去除所述反射镜102上的大部分所述第二氧化物层104，以降低所述第二氧化物层的厚度。
[0061]具体地，参照图le，反蚀刻所述第二氧化物层104，以去除位于所述反射镜102上的大部分的第二氧化物层104，仅剩余较薄的第二氧化物层104，以保证后续步骤中更加容易进行平坦化。
[0062]在步骤中所述反蚀刻选用反应离子蚀刻，在本发明的一【具体实施方式】中，所述反应离子刻蚀选用CxFy气体，例如CF4、CHF3> C4F8或C5F8，在本发明的一【具体实施方式】中，所述蚀刻可以选用CF4、CHF3，另外加上N2、CO2中的一种作为蚀刻气氛，其中气体流量为CF410-200sccm, CHF310-200sccm, N2 或 CO2 或 0210_400sccm，所述蚀刻压力为 30_150mTorr，蚀刻时间为5-120s，优选为5-60s，更优选为5-30s。
[0063]执行步骤206，执行平坦化的步骤至所述反射镜102，以完全去除所述反射镜102上的所述第二氧化物层104，露出所述反射镜。
[0064]具体地，参照图lf，所述平坦化的步骤可以使用半导体制造领域中常规的平坦化方法来实现表面的平坦化。该平坦化方法的非限制性实例包括机械平坦化方法和化学机械抛光平坦化方法。化学机械抛光平坦化方法更常用。
[0065]在该步骤中化学机械研磨去除反射镜102上面剩余的第二氧化物层104，以及反射镜间隙10中处于反射镜102以上的第二氧化物层104 (二氧化硅)，研磨至反射镜102露出。
[0066]本发明中为了解决反射镜中反射镜间隙设计规范变小时，由于反射镜间隙深宽比提升，在填充时容易产生空洞的问题，提供了一种新的反射镜间隙平坦化方法，首先在所述反射镜上沉积金属层然后图案化，形成间隙，填充反射镜间隙时，先淀积SATE0S，然后无光栅刻蚀，反射镜上面全部刻蚀完，而间隙里剩一小部分SATE0S，然后再淀积HDP工艺的二氧化硅。这样就大大的降低了间隙的深宽比，有效地避免了 HDP工艺淀积的二氧化硅空洞的产生。
[0067]图2为本发明一实施例中LCOS小尺寸间隙反射镜平坦化的工艺流程图包括以下步骤:
[0068]步骤201在基底上形成彼此之间具有间隙的多个反射镜；
[0069]步骤202在所述基底上沉积第一氧化物层，以填充所述间隙；
[0070]步骤203去除位于所述反射镜表面上的所述第一氧化物层，同时在所述间隙中剩余部分所述第一氧化物层；
[0071]步骤204在所述基底上沉积第二氧化物层，以完全填充所述间隙；
[0072]步骤205平坦化所述第二氧化物层至露出所述反射镜表面。
[0073]本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【主权项】
1.一种具有小尺寸间隙的反射镜平坦化方法，包括: 在基底上形成彼此之间具有间隙的多个反射镜； 在所述基底上沉积第一氧化物层，以填充所述间隙； 去除位于所述反射镜表面上的所述第一氧化物层，同时在所述间隙中剩余部分所述第一氧化物层； 在所述基底上沉积第二氧化物层，以完全填充所述间隙； 平坦化所述第二氧化物层至露出所述反射镜表面； 其中所述第一氧化物层相比于所述第二氧化物层具有更好的填充性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 反蚀刻去除所述反射镜表面上的大部分所述第二氧化物层，以降低所述第二氧化物层的厚度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一氧化物层选用SATEOS层； 所述第二氧化物层选用高密度等离子S12层。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基底上形成彼此之间具有间隙的多个反射镜的方法为: 在所述基底上沉积金属层； 然后在所述金属层上形成图案化的掩膜层； 以所述图案化的掩膜层为掩膜蚀刻所述金属层，以形成彼此之间具有间隙的多个反射镜。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一氧化物层的厚度为2-8KA。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选用无光照干法刻蚀去除所述第一氧化物层，以完全去除所述反射镜表面上的所述第一氧化物层，仅在所述间隙中剩余部分所述第一氧化物层。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述间隙中剩余部分所述第一氧化物层的厚度小于所述反射镜金属层的厚度，大于500A。
8.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，选用高密度等离子体工艺沉积所述第二氧化物层。
【专利摘要】本发明涉及一种具有小尺寸间隙的反射镜平坦化方法，包括：在基底上形成彼此之间具有间隙的多个反射镜；在所述基底上沉积第一氧化物层，以填充所述间隙；去除位于所述反射镜表面上的所述第一氧化物层，同时在所述间隙中剩余部分所述第一氧化物层；在所述基底上沉积第二氧化物层，以完全填充所述间隙；平坦化所述第二氧化物层至露出所述反射镜表面；其中所述第一氧化物层相比于所述第二氧化物层具有更好的填充性。本发明在填充反射镜间隙时，先淀积SATEOS，然后无光栅刻蚀，反射镜上面全部刻蚀完，而间隙里剩一小部分SATEOS，然后再淀积HDP工艺的二氧化硅。这样就大大的降低了间隙的深宽比，有效地避免了HDP工艺淀积的二氧化硅空洞的产生。
【IPC分类】H01L21-3105
【公开号】CN104752194
【申请号】CN201310740270
【发明人】李海艇, 叶菲, 周强
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月27日