SiO2倾斜台面及其刻蚀方法技术

本申请公开了一种SiO2倾斜台面及其刻蚀方法，涉及半导体刻蚀的技术领域，刻蚀方法包括以下步骤：在去除待刻蚀的SiO2层上的光刻胶之后，根据期待的刻蚀后的SiO2层在衬底上形成的目标倾角，在设定的刻蚀约束下选择相应的刻蚀参数；根据选择的刻蚀参数，使用RIE设备对待刻蚀的SiO2层进行刻蚀直至刻蚀到所述衬底上，得到具有所述目标倾角的SiO2倾斜台面；刻蚀约束包括刻蚀气体的气流总量相同，所述刻蚀气体包括氧气O2和四氟化碳CF4，且不同气流量的O2或CF4各对应一目标倾角。本申请通过RIE刻蚀参数的调整选择，并依据SiO2倾斜台面的刻蚀方法制得的SiO2倾斜台面，有效改善光电器件电子束蒸发的金属电极引线在SiO2层侧壁覆盖差而导致电极引线容易断开引发的可靠性问题。电极引线容易断开引发的可靠性问题。电极引线容易断开引发的可靠性问题。

【技术实现步骤摘要】
SiO2倾斜台面及其刻蚀方法


[0001]本申请涉及半导体刻蚀的
，特别涉及一种SiO2倾斜台面及其刻蚀方法。

技术介绍

[0002]反应离子刻蚀RIE作为半导体制造工艺的重要部分，其中的RIE设备主要由上下平行的两个电极板构成，上电极(阳极)与反应腔室接地，下电极(阴极)接射频电源，射频电源的频率为13.56MHz。RIE刻蚀工艺的工作原理为待刻蚀的硅晶片wafer放在下电极上，通入反应腔室中的气体在高频电场的作用下反应气体被击穿，辉光放电，产生等离子体，而产生的等离子体具有较强的化学活性，可与被刻蚀物质表面起化学反应形成挥发性物质，从而达到刻蚀的目的。
[0003]在光电器件中，金属Pad将欧姆接触电极引出放置在SiO2钝化膜之上用来测试扎针。那么，在光电器件制备工艺中时，金属电极主要通过磁控溅射或电子束蒸发沉积，再通过光刻胶剥离工艺将非电极区域金属剥离掉，留下电极区域金属形成电极。
[0004]一方面，磁控溅射具有良好的台阶覆盖能力，但导致用于剥离的光刻胶侧壁和介质膜侧壁都形成良好的覆盖而使得金属连接在一起剥离困难，造成连接处撕裂导致金属电极边缘粗糙。
[0005]另一方面，电子束蒸发是在真空条件下利用电子束进行直接加热蒸发材料，在蒸发材料气化后向基板输运，进而在基底上凝结形成薄膜。电子束蒸发形成的薄膜通常沉积在目标表面，不会或很少覆盖在目标两侧，具有较差的台阶覆盖性。待剥离的光刻胶侧壁不会有很厚的金属，且金属电极蒸发后剥离容易。但就引出接触电极沉积在介质膜上的金属pad来说，介质膜侧壁金属覆盖较薄，后续器件经过高温老化后，很容易造成金属连接断裂，出现可靠性问题。
[0006]相关技术中，通过蒸发比待刻蚀钝化膜厚度更厚的金属使金属从槽里溢出来实现较好的互联。针对于500nm甚至更厚的钝化介质膜，要蒸发的金属就要比钝化介质膜更厚，造成严重的金属浪费。相关的SiO2钝化膜刻蚀工艺为了保证对光刻胶的高选择比，刻蚀的SiO2钝化膜会形成一个直角或倾斜度极厉害的台面，增加后续金属电极连线的难度。

技术实现思路

[0007]本申请实施例提供一种SiO2倾斜台面及其刻蚀方法，以解决相关技术中SiO2层在衬底上形成的台面增加了后续金属电极连线难度的技术问题。
[0008]第一方面，提供了一种SiO2倾斜台面的刻蚀方法，包括以下步骤：
[0009]在去除待刻蚀的SiO2层上的光刻胶之后，根据期待的刻蚀后的SiO2层在衬底上形成的目标倾角，在设定的刻蚀约束下选择相应的刻蚀参数；
[0010]根据选择的刻蚀参数，使用RIE设备对待刻蚀的SiO2层进行刻蚀直至刻蚀到所述衬底上，得到具有所述目标倾角的SiO2倾斜台面；
[0011]其中，刻蚀约束包括刻蚀气体的气流总量相同，所述刻蚀气体包括氧气O2和四氟
化碳CF4，且不同气流量的O2或CF4各对应一目标倾角。
[0012]一些实施例中，所述O2的气流量在30sccm以下，所述CF4的气流量在20～50sccm之间。
[0013]一些实施例中，所述刻蚀约束还包括刻蚀温度、射频功率和腔体压力；
[0014]其中，所述刻蚀温度在18～22℃之间，所述射频功率在100～300W之间，所述腔体压力在20～100mTorr之间。
[0015]一些实施例中，所述刻蚀温度包括20℃；或者，所述射频功率包括150W；或者，所述腔体压力包括30mTorr。
[0016]一些实施例中，在去除待刻蚀的SiO2层上的光刻胶之前，还包括以下步骤：
[0017]提供所述衬底，并在该衬底上生长一待刻蚀的SiO2层；
[0018]在待刻蚀的SiO2层上覆涂光刻胶，通过光刻工艺将待刻蚀图形复制在所述光刻胶上；
[0019]其中，所述SiO2层对所述衬底的选择比N1大于设定值，对所述光刻胶的选择比N2与所述O2的气流量负相关。
[0020]一些实施例中，所述SiO2层的厚度在500nm以上。
[0021]一些实施例中，所述去除待刻蚀的SiO2层上的光刻胶的具体步骤包括：
[0022]通过低温氧气O2等离子去胶设备去除待刻蚀的SiO2层上的光刻胶。
[0023]一些实施例中，所述衬底包括Si片或InP片。
[0024]一些实施例中，在得到所述SiO2倾斜台面之后，还包括以下步骤：
[0025]去除所述SiO2倾斜台面表面的副产物和/或残余光刻胶。
[0026]第二方面，提供了一种由上述的SiO2倾斜台面的刻蚀方法制得的SiO2倾斜台面。
[0027]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：通过RIE刻蚀参数的调整选择，并依据SiO2倾斜台面的刻蚀方法制得的SiO2倾斜台面能够有效改善光电器件电子束蒸发的金属电极引线在SiO2层陡直刻蚀后侧壁覆盖差而导致电极引线容易断开所引发的器件可靠性问题。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。
[0029]图1为本申请实施例提供的一种SiO2倾斜台面的刻蚀方法的主要流程框图；
[0030]图2为本申请实施例提供的一种SiO2倾斜台面的刻蚀方法的具体流程框图。
[0031]本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0032]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0033]附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0034]本申请实施例提供了一种SiO2倾斜台面的刻蚀方法，通过RIE刻蚀参数的调整选择，并依据SiO2倾斜台面的刻蚀方法制得的SiO2倾斜台面能够有效改善光电器件电子束蒸发的金属电极引线在SiO2层陡直刻蚀后侧壁覆盖差而导致电极引线容易断开所引发的器件可靠性问题。
[0035]下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0036]请参照图1，本申请实施例提供了一种SiO2倾斜台面的刻蚀方法，包括以下步骤：
[0037]S1：在去除待刻蚀的SiO2层上的光刻胶之后，根据期待的刻蚀后的SiO2层在衬底上形成的目标倾角，在设定的刻蚀约束下选择相应的刻蚀参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiO2倾斜台面的刻蚀方法，其特征在于，包括以下步骤：在去除待刻蚀的SiO2层上的光刻胶之后，根据期待的刻蚀后的SiO2层在衬底上形成的目标倾角，在设定的刻蚀约束下选择相应的刻蚀参数；根据选择的刻蚀参数，使用RIE设备对待刻蚀的SiO2层进行刻蚀直至刻蚀到所述衬底上，得到具有所述目标倾角的SiO2倾斜台面；其中，刻蚀约束包括刻蚀气体的气流总量相同，所述刻蚀气体包括氧气O2和四氟化碳CF4，且不同气流量的O2或CF4各对应一目标倾角。2.如权利要求1所述的SiO2倾斜台面的刻蚀方法，其特征在于，所述O2的气流量在30sccm以下，所述CF4的气流量在20～50sccm之间。3.如权利要求1或2所述的SiO2倾斜台面的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀约束还包括刻蚀温度、射频功率和腔体压力；其中，所述刻蚀温度在18～22℃之间，所述射频功率在100～300W之间，所述腔体压力在20～100mTorr之间。4.如权利要求3所述的SiO2倾斜台面的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀温度包括20℃；或者，所述射频功率包括150W；或者，所述腔体压力包括30mTorr。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴细鹏，余琳，刘媛媛，
申请(专利权)人：武汉光谷量子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：