專利名稱：半導體懸臂結(jié)構的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體領域，且特別涉及一種半導體懸臂結(jié)構的制造方法。
背景技術：
伴隨集成電路制造工藝的不斷進步，半導體器件的體積正變得越來越小，單純的 器件尺寸縮小已經(jīng)變得非常困難。這也驅(qū)使業(yè)界努力尋找其他的半導體應用方向。MEMS(微 機電系統(tǒng))可以通過在硅片上加工出一些特殊的機械結(jié)構，來完成許多單純靠電路無法實 現(xiàn)的功能，如羅盤，加速度計，熱傳感器等等，因而受到越來越多的重視。MEMS器件中，懸臂結(jié)構是一種非常常見的結(jié)構，在很多不同的產(chǎn)品中都被廣泛使 用。常見的制造工藝中，懸臂結(jié)構的制造過程主要有以下幾步首先淀積一層介質(zhì)層作為犧 牲層，然后以犧牲層作為基礎，進行光刻、刻蝕，然后淀積所需要的薄膜。再對所淀積的薄膜 層進行光刻刻蝕工藝，形成所需形狀后，去除光刻膠，再利用釋放工藝，將下層的犧牲層清 除掉?，F(xiàn)有工藝步驟繁瑣，其中的釋放工藝尤為困難。常見工藝多使用一些強腐蝕性的 氣體或液體來去除犧牲層，同時又要保證不損傷制作完成的懸臂結(jié)構。超臨界二氧化碳流體有著高擴散性，低粘度、低表面張力的優(yōu)點，并且完全無毒無 環(huán)境危害，對半導體制造產(chǎn)業(yè)而言是一項新興的技術。目前超臨界二氧化碳流體在半導體 制造工藝中的應用性研究主要集中在三個方向清洗、薄膜淀積和薄膜品質(zhì)調(diào)整。超臨界流 體的這些特性，使得它能夠深入非常細小的結(jié)構進行清洗，利用超臨界流體所淀積的薄膜 質(zhì)量好，應力極小。如果能利用這些特性來制作懸臂結(jié)構，將會極大地簡化工藝，提升質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種半導體懸臂結(jié)構的制造方法，極大的簡化懸臂結(jié)構的制作，減少 成本，并且將現(xiàn)有工藝中最困難的釋放工藝替換成較為容易的去膠工藝。為了達到上述目的，本發(fā)明提出一種半導體懸臂結(jié)構的制造方法，包括下列步 驟在半導體襯底上涂布第一光刻膠，并對其進行光刻顯影處理；利用超臨界二氧化碳流體在上述結(jié)構上淀積薄膜；在所述薄膜表面涂布第二光刻膠，并進行光刻顯影處理；刻蝕所述薄膜，從而完成懸臂結(jié)構；利用添加了共溶劑的超臨界二氧化碳流體清洗上述結(jié)構，同時去除所述懸臂結(jié)構 上方和下方的第一光刻膠和第二光刻膠。進一步的，在所述淀積薄膜步驟中，溫度大于32°C，壓力大于80標準大氣壓。進一步的，在所述淀積薄膜步驟中，使用二甲基乙酰丙酮金作為前驅(qū)物。進一步的，使用二甲基乙酰丙酮金作為前驅(qū)物的溫度為60°C 180°C，壓力為 80 120標準大氣壓。
進一步的，在所述清洗步驟中，溫度大于32 °C，壓力大于80標準大氣壓。進一步的，所述共溶劑為異丙醇或其他有機溶劑，并包含含氟添加劑。本發(fā)明提出一種利用超臨界流體來制作懸臂結(jié)構的半導體制造工藝，利用超臨界 流體淀積薄膜所特有的低應力特點，在完成光刻顯影工藝之后，直接在光刻膠上利用超臨 界流體淀積所需薄膜。淀積完成后，再次進行光刻膠涂布、光刻、顯影，并刻蝕淀積的薄膜。 然后再利用超臨界流體進行去膠工藝，將薄膜下方的光刻膠以及薄膜上方刻蝕后的光刻膠 殘余一起清除，就形成了所需的懸臂結(jié)構。這種工藝將會極大的簡化懸臂結(jié)構的制作，減少 成本，并且將現(xiàn)有工藝中最困難的釋放工藝替換成較為容易的去膠工藝。
圖1所示為本發(fā)明半導體懸臂結(jié)構的制造方法流程圖；圖2所示為本發(fā)明完成光刻膠涂布光刻顯影后的示意圖；圖3所示為本發(fā)明完成薄膜淀積后的示意圖；圖4所示為本發(fā)明完成薄膜表面光刻膠涂布光刻顯影后的示意圖；圖5所示為本發(fā)明完成薄膜刻蝕后的示意圖；圖6所示為本發(fā)明完成硅片清洗去膠后的示意圖。
具體實施例方式為了更了解本發(fā)明的技術內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。本發(fā)明提出一種半導體懸臂結(jié)構的制造方法，極大的簡化懸臂結(jié)構的制作，減少 成本，并且將現(xiàn)有工藝中最困難的釋放工藝替換成較為容易的去膠工藝。請參考圖1，圖1所示為本發(fā)明半導體懸臂結(jié)構的制造方法流程圖，本發(fā)明提出一 種半導體懸臂結(jié)構的制造方法，包括下列步驟步驟SlOO 在半導體襯底上涂布第一光刻膠，并對其進行光刻顯影處理；步驟S200 利用超臨界二氧化碳流體在上述結(jié)構上淀積薄膜；步驟S300 在所述薄膜表面涂布第二光刻膠，并進行光刻顯影處理；步驟S400 刻蝕所述薄膜，從而完成懸臂結(jié)構；步驟S500 利用添加了共溶劑的超臨界二氧化碳流體清洗上述結(jié)構，同時去除所 述懸臂結(jié)構上方和下方的第一光刻膠和第二光刻膠。根據(jù)本發(fā)明較佳實施例，在所述淀積薄膜步驟中，溫度大于32°C，壓力大于80標 準大氣壓，同時在所述淀積薄膜步驟中，使用二甲基乙酰丙酮金作為前驅(qū)物，其中使用二甲 基乙酰丙酮金作為前驅(qū)物的溫度為60V 180°C，壓力為80 120標準大氣壓。所述薄膜 可為金薄膜，使用二甲基乙酰丙酮金來淀積金薄膜，只是一種薄膜的一種淀積方法，也可采 用其它方法來淀積其它薄膜。進一步的，在所述清洗步驟中，溫度大于32°C，壓力大于80標準大氣壓，所述共溶 劑為異丙醇或其他有機溶劑，并包含含氟添加劑。再請參考圖2 圖5，圖2所示為本發(fā)明完成光刻膠涂布光刻顯影后的示意圖，首 先在半導體襯底1上涂布第一光刻膠2，并對其進行光刻顯影處理，在第一光刻膠2上形成 凹槽10并露出其下的半導體襯底1，得到如圖2中的結(jié)構；接著請參考圖3，圖3所示為本發(fā)明完成薄膜淀積后的示意圖，利用超臨界二氧化碳流體在上述結(jié)構上淀積薄膜3 ；接著 在所述薄膜3表面涂布第二光刻膠4，并進行光刻顯影處理，露出部分薄膜3，請參考圖4， 圖4所示為本發(fā)明完成薄膜表面光刻膠涂布光刻顯影后的示意圖；之后利用所述第二光刻 膠4刻蝕所述露出的薄膜3直至露出所述第一光刻膠2，從而完成懸臂結(jié)構20，請再參考圖 5，圖5所示為本發(fā)明完成薄膜刻蝕后的示意圖；最后，利用添加了共溶劑的超臨界二氧化 碳流體清洗上述結(jié)構，同時去除所述懸臂結(jié)構20上方和下方的第一光刻膠2和第二光刻膠 4，完成整個結(jié)構的制作，請參考圖6，圖6所示為本發(fā)明完成硅片清洗去膠后的示意圖。綜上所述，本發(fā)明提出一種利用超臨界流體來制作懸臂結(jié)構的半導體制造工藝。 首先在襯底上完成涂膠光刻顯影，然后利用超臨界二氧化碳流體直接在光刻膠上淀積薄 膜。淀積完成后，再進行一次涂膠光刻顯影，然后通過刻蝕完成懸臂結(jié)構。然后利用添加了 共溶劑的超臨界二氧化碳流體清洗硅片，同時去除懸臂結(jié)構上方和下方的光刻膠，完成整 個結(jié)構的制作。這一工藝方法大大減少了工藝步驟，同時不必使用較為復雜的釋放工藝。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技 術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因 此，本發(fā)明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
一種半導體懸臂結(jié)構的制造方法，其特征在于，包括下列步驟在半導體襯底上涂布第一光刻膠，并對其進行光刻顯影處理；利用超臨界二氧化碳流體在上述結(jié)構上淀積薄膜；在所述薄膜表面涂布第二光刻膠，并進行光刻顯影處理；刻蝕所述薄膜，從而完成懸臂結(jié)構；利用添加了共溶劑的超臨界二氧化碳流體清洗上述結(jié)構，同時去除所述懸臂結(jié)構上方和下方的第一光刻膠和第二光刻膠。
2.根據(jù)權利要求1所述的半導體懸臂結(jié)構的制造方法，其特征在于，在所述淀積薄膜 步驟中，溫度大于32°C，壓力大于80標準大氣壓。
3.根據(jù)權利要求1所述的半導體懸臂結(jié)構的制造方法，其特征在于，在所述淀積薄膜 步驟中，使用二甲基乙酰丙酮金作為前驅(qū)物。
4.根據(jù)權利要求3所述的半導體懸臂結(jié)構的制造方法，其特征在于，使用二甲基乙酰 丙酮金作為前驅(qū)物的溫度為60°C 180°C，壓力為80 120標準大氣壓。
5.根據(jù)權利要求1所述的半導體懸臂結(jié)構的制造方法，其特征在于，在所述清洗步驟 中，溫度大于32°C，壓力大于80標準大氣壓。
6.根據(jù)權利要求1所述的半導體懸臂結(jié)構的制造方法，其特征在于，所述共溶劑為異 丙醇或其他有機溶劑，并包含含氟添加劑。
全文摘要
本發(fā)明提出一種半導體懸臂結(jié)構的制造方法，包括下列步驟在半導體襯底上涂布第一光刻膠，并對其進行光刻顯影處理；利用超臨界二氧化碳流體在上述結(jié)構上淀積薄膜；在所述薄膜表面涂布第二光刻膠，并進行光刻顯影處理；刻蝕所述薄膜，從而完成懸臂結(jié)構；利用添加了共溶劑的超臨界二氧化碳流體清洗上述結(jié)構，同時去除所述懸臂結(jié)構上方和下方的第一光刻膠和第二光刻膠。本發(fā)明提出的半導體懸臂結(jié)構的制造方法，極大的簡化懸臂結(jié)構的制作，減少成本，并且將現(xiàn)有工藝中最困難的釋放工藝替換成較為容易的去膠工藝。
文檔編號B81C1/00GK101920929SQ20101021653
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者張晨騁 申請人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司