CN105045038A - 一种亚微米级干法刻蚀工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种亚微米级干法刻蚀工艺方法，涉及声表面波技术领域。本发明包括镀膜工艺、选取光刻胶、涂胶工艺、光刻工艺、流化工艺及干法刻蚀工艺等步骤，其中，光刻胶选用分辨率能满足亚微米曝光要求，且本身随温度的升高体现出一定规律的流淌性的光刻胶。本发明利用光刻胶的流化效应这一特点，使得光刻胶逐渐变成高度变低，底边变长的正梯形，变相的增加了线条宽度余量，有效的解决了在亚微米的工艺精度下，减少干法刻蚀工艺的侧向腐蚀。

Description

一种亚微米级干法刻蚀工艺方法

技术领域

本发明涉及声表面波器件领域，尤其涉及一种用于制作亚微米级声表面波器件的干法刻蚀工艺方法。

背景技术

干法刻蚀是用等离子气体进行薄膜刻蚀的技术，是晶圆片表面物理和化学两种过程平衡的结果。声表面波器件利用干法刻蚀工艺，在金属薄膜表面刻蚀出需要的金属栅阵线条图形。声表面波滤波器（SAWF）广泛的应用在射频移动通信中，随着四代移动通信时代的来临，移动基站使用的SAWF的频率也提升到了2595MHZ。高频化是移动通信发展的趋势要求，然而高频率带来的是工艺难度的极大增加，2595MHZ频率对应的金属线条到了0.3微米左右，已经非常接近深亚微米。

传统的干法刻蚀工艺过程中对金属线条有侧向腐蚀，实际制作的线条要小于数据中的线条。声表面波器件的电特性和内部叉指线条宽度有极大的相关性，如何保证线条宽度以保证器件的电性能，这个问题在频率较低的产品中只要增加设计数据中的线条宽度余量即可，但在2G以上的高频情况下，实际线条已经接近深亚微米精度。因光刻设备精度等硬件及实际工艺限制，设计数据中无法留出余量。因此，在亚微米的工艺精度下，如何减少干法刻蚀工艺的侧向腐蚀就显的尤为重要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种能够在亚微米的工艺精度下，减少干法刻蚀工艺的侧向腐蚀的工艺方法。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种亚微米级干法刻蚀工艺方法，包括以下步骤：

A、镀膜工艺，在长方体状的压电晶片之上均匀镀一层金属薄膜；

B、选取光刻胶，寻找分辨率能满足亚微米曝光要求，且本身随温度的升高体现出一定规律的流淌性的光刻胶；

C、涂胶工艺，在金属薄膜之上均匀涂布一层上述光刻胶；

D、光刻工艺，在步骤C中的光刻胶的上方放置一块光刻板，光刻板的中间为透光区域，用紫外光垂直照射光刻板，紫外光从透光区域垂直射入光刻胶并与光刻胶发生反应，随后去除与紫外光发生反应的中间部分的光刻胶；

E、流化工艺，将步骤D中的未与紫外光发生反应的光刻胶静置一段时间，此时，光刻胶由于受到温度变化的影响会逐渐呈现正梯形，并且光刻胶高度变低，光刻胶底部之间的距离变短；

F、干法刻蚀工艺，将步骤D中由于中间部分光刻胶的去除而裸露在外的金属薄膜与腐蚀气体发生反应从而去除中间部分的金属薄膜；

G、除去余下的光刻胶，使得光刻胶下面的金属薄膜裸露出来；

H、在上述金属薄膜的表面上刻蚀出需要的金属栅阵线条图形。

本发明的有益效果：

1.本发明在传统的干法刻蚀工艺中加入了光刻胶的流化效应这一特点，使得光刻胶逐渐变成高度变低，底边变长的正梯形，变相的增加了线条宽度余量，有效的解决了在亚微米的工艺精度下，减少干法刻蚀工艺的侧向腐蚀；

2.传统的干法刻蚀工艺应尽量避免光刻胶的流化效应而选取一些随温度变化比较小的光刻胶，本发明反其道而行之，打破传统的工艺思维定式，增加了亚微米级线条中金属的占空比，用简单的方法弥补了因光刻设备精度等硬件及实际工艺限制而导致的在亚微米工艺精度要求无法留出余量的缺陷。

附图说明

1.图1为传统干法刻蚀工艺前后线条宽度对比图；

2.图2为传统干法刻蚀工艺通过加宽设计版图中的线条宽度前后线条宽度对比图；

3.图3为本发明干法刻蚀工艺前后线条宽度对比图；

4.图4为本发明A步骤的工艺图；

5.图5为本发明C步骤的工艺图；

6.图6为本发明D步骤的工艺图；

7.图7为本发明E步骤的工艺图；

8.图8为本发明F步骤的工艺图；

9.图9为本发明G步骤的工艺图。

其中，1-压电晶片，2-金属薄膜，3-光刻胶，4-光刻板，5-透光区域。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

传统的干法刻蚀工艺中由于侧向腐蚀的存在，一般实际获得的线条要比版图中设计的线条细，见图1，因为声表面波器件的线条宽度和性能有极大的相关性需要获得更宽的实际线条，为了解决这种问题，一般通过增加设计版图中线条的宽度来获得更宽的实际线条，见图2。但是在亚微米宽度的线条量级，加宽设计版图中的线条宽度会对工艺过程的光刻工艺设备能力及相关辅材提出极高的要求，一般实际中很难达到，因此，实际的生产中难以实现。本发明为了克服这种问题提出了一种亚微米级干法刻蚀工艺方法，通过本发明所述的工艺方法，获得的实际线条接近于版图中的线条，甚至会超过版图中线条的宽度，见图3。

本发明是通过以下步骤来实现的：

A、镀膜工艺，见图4，即在长方体状的压电晶片1之上均匀镀一层金属薄膜2；

B、选取光刻胶，寻找分辨率能满足亚微米曝光要求，且本身随温度的升高体现出一定规律的流淌性的光刻胶；

C、涂胶工艺，见图5，在金属薄膜之上均匀涂布一层上述光刻胶3；

D、光刻工艺，见图6，在步骤C中的光刻胶3的上方放置一块光刻板4，光刻板4的中间为透光区域5，用紫外光垂直照射光刻板，紫外光从透光区域5垂直射入光刻胶3并与光刻胶3发生反应，随后去除与紫外光发生反应的中间部分的光刻胶；

E、流化工艺，见图7，将步骤D中的未与紫外光发生反应的光刻胶3静置一段时间，此时，光刻胶3由于受到温度变化的影响会逐渐呈现正梯形，并且光刻胶3高度变低，光刻胶3底部之间的距离变短；

F、干法刻蚀工艺，见图8，将步骤D中由于中间部分光刻胶的去除而裸露在外的金属薄膜与腐蚀气体发生反应从而去除中间部分的金属薄膜；

G、除去余下的光刻胶，见图9，使得光刻胶下面的金属薄膜裸露出来；

H、在上述金属薄膜的表面上刻蚀出需要的金属栅阵线条图形。

从上述步骤中可以看出，本发明与传统工艺区别最大之处在于选用的光刻胶的不同，传统工艺中应尽量避免光刻胶的流化效应而选取一些随温度变化比较小的光刻胶，但本发明反其道而行之，打破传统的工艺思维定式，增加了亚微米级线条中金属的占空比，用简单的方法弥补了因光刻设备精度等硬件及实际工艺限制而导致的在亚微米工艺精度要求无法留出余量的缺陷。由于光刻胶流化效益的存在，使得光刻胶逐渐变成高度变低，底边变长的正梯形，变相的增加了线条宽度余量，有效的解决了在亚微米的工艺精度下，减少干法刻蚀工艺的侧向腐蚀。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (1)

1.一种亚微米级干法刻蚀工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、镀膜工艺，在长方体状的压电晶片之上均匀镀一层金属薄膜；

B、选取光刻胶，寻找分辨率能满足亚微米曝光要求，且本身随温度的升高体现出一定规律的流淌性的光刻胶；

C、涂胶工艺，在金属薄膜之上均匀涂布一层上述光刻胶；

D、光刻工艺，在步骤C中的光刻胶的上方放置一块光刻板，光刻板的中间为透光区域，用紫外光垂直照射光刻板，紫外光从透光区域垂直射入光刻胶并与光刻胶发生反应，随后去除与紫外光发生反应的中间部分的光刻胶；

E、流化工艺，将步骤D中的未与紫外光发生反应的光刻胶静置一段时间，此时，光刻胶由于受到温度变化的影响会逐渐呈现正梯形，并且光刻胶高度变低，光刻胶底部之间的距离变短；

F、干法刻蚀工艺，将步骤D中由于中间部分光刻胶的去除而裸露在外的金属薄膜与腐蚀气体发生反应从而去除中间部分的金属薄膜；

G、除去余下的光刻胶，使得光刻胶下面的金属薄膜裸露出来；

H、在上述金属薄膜的表面上刻蚀出需要的金属栅阵线条图形。