CN1553235A - 光栅结构的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是指一种光栅结构的制作方法，包含下列步骤：提供一基板，并于其上依序形成一第一绝缘层及一氧化硅层；于该氧化硅层上形成多个凹槽；于该氧化硅层上形成一第二绝缘层，其中该第二绝缘层填满该多个凹槽，并于该多个凹槽内形成多个光栅结构柱；于该第二绝缘层上形成多个光栅结构区域，再先后形成一黏着层及一导电层于该多个光栅结构区域上，其中该多个光栅结构区域分别包含该多个光栅结构柱；将位于该多个光栅结构区域外的第二绝缘层去除；以及将该氧化硅层去除，使得该多个光栅结构区域内的多个光栅结构呈现。
Description
(1)技术领域
本发明是指一种光栅结构的制作方法，尤指一种以氧化硅作为光栅牺牲层、以低温长时间的光阻硬烤方式制作光栅结构柱、及以低速率蒸镀方式形成光栅面的黏着层及金属层的光栅结构制作方法。
(2)背景技术
传统的微致动闪耀式光栅为了要达到开关功能、具有闪耀式光栅的外型、及经致动后仍保有光栅的外观等目的，其结构主要由硅基板1、结构柱2、扭力杆3及悬浮的光栅镜面4所构成，如图1(a)所示。其为一光栅结构的上视图。
请参阅图1(b)及(c)，其是图1(a)的该光栅结构的运作示意图。当未施加电压时，入射光5于光栅镜面4上发生反射产生一反射光6，如图1(b)所示。而当施加电压时，光栅镜面4即以结构柱2为支点，经由扭力杆3的扭转达到光栅镜面4倾斜一角度，此角度发生时即产生光学绕射效果，使得入射光5于光栅镜面4上发生绕射产生一绕射光7，如图1(c)所示。其中该转角即为闪耀式光栅的闪耀角(blaze angle)。藉由此设计将可让元件具有光栅开关功能也能取得闪耀式光栅先天物理的高效率表现。
传统的微致动闪耀式光栅的制造过程可细分为四个部份，由三片光罩配合表面微加工技术(Surface Micromachining)来实现。上述四个部份分别为下电极制作、结构柱制作、光栅主体制作及结构释放(Release)等制程。
(a)下电极制作
下电极的制作，其制程材料为传统半导体所用的硅晶片及氮化硅，其中以硅晶片做为下电极材料，并选择低阻值的硅晶片(阻值小于1Ω-cm)作为下电极以提高电极的导电特性。
(b)结构柱制作
结构柱为连接光栅主体及硅基底板的结构，尺寸大小视光罩设计而定；而高度的决定即为牺牲层厚度，是视薄膜沉积厚度而定。结构柱的高低(即牺牲层厚度)影响微致动器的驱动电压，也影响光栅镜面的扭转角度，还在结构释放的制程中扮演了重要的角色，太薄的牺牲层将导致结构黏滞难以释放。
结构柱的制程流程为当下电极制作完成后，在整个硅晶片上方以等离子体辅助化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)方式成长铝或铜作为牺牲层，完成后再涂上光阻以第二道光罩形成出结构柱的位置，显影后再将形成好结构柱的光阻进行高温短时间硬烤制程。待高温短时间硬烤制程完成后，以光阻作为蚀刻挡罩，利用反应离子蚀刻的方式，将铝或铜层蚀刻出结构柱将来欲填补的形状，再将光阻除去即完成结构柱的形成。之后，再以低压化学气相沉积的方式沉积低应力氮化硅层，将先前所形成的结构柱区域填补上去，即完成结构柱的制作。
(c)光栅主体制作
光栅主体制程是利用前述低压化学气相沉积的低应力氮化硅构成的结构柱，即光栅的主体部份，施行第三道光罩形成出光栅主体的形状及区域，显影完后将可能的残余光阻去除，再将显影好的晶片进行蒸镀铬层及金层，以分别作为黏着层及光栅的受光层和结构的导电层后，再将光栅主结构及上电极的区域形成成形后，利用反应离子蚀刻，以金作为挡罩，蚀刻结构至氧化硅层，以形成出光栅的主结构，即完成光栅主体的制作。
(d)结构释放
利用表面微加工技术制成的微结构，最后一道制程大部份都是将结构释放使其能够悬浮。释放的过程即是将牺牲层移除；由于氢氟酸对许多金属都具有腐蚀性，所以在先前的制程考虑如金属层的选择都必须加以考虑。结构释放是将蒸镀好铬层和金层的元件结构浸泡在氢氟酸液体中以进行牺牲层的掏除，以完成整个元件的结构释放制程。其蚀刻时间随牺牲层的厚度增加而减少，随光栅主体的尺寸增加而增长。
然而，传统的微致动闪耀式光栅的制程方法有下述3个问题：
(1)牺牲层表现不理想
在微机电的制程中，铝常被用来作为牺牲层用，它的好处是价格便宜取得容易，对于酸或碱它都能被蚀刻，是作为牺牲层不错的选择。也因为铝对酸碱都反应，因此可能连显影时，都会被显影液稍微腐蚀，因而造成较小尺寸上的破坏；然而半导体制造对铝的使用已极为成熟，显影液的组成已调配成不蚀刻铝的配方，因此显影液的问题并不是本制程上的主要关键，关键是在于铝的蚀刻液在蚀刻铝的过程中会产生气体，此气体即为氢气。气体会造成蚀刻的阻隔作用，对于较宽扁的牺牲层内部，会造成无法蚀刻完全的情形，如光栅主体结构即面临这样的问题。另一问题则是氢气的产生，会有一股将结构往上推开的力量，将会对光栅主体造成破坏，因此以铝作为此制程的牺牲层并不理想。
为了解决铝在蚀刻时所产生的气泡问题，另有以铜作为牺牲层的作法。在电路板的制造中，氯化铁常被用来作为铜的蚀刻液，不过，先前的光栅主结构设计是以镍为材料，而氯化铁会蚀刻镍，因此，以配方为每公升水溶液含有80公克的氯化铜及80公克的氯化氨的蚀刻液来代替氯化铁，可得到极快的蚀刻速率。以铜作为牺牲层的好处为不产生气泡，不过它的蚀刻速率却难以掌控；在制作结构柱的制程中，蚀刻区域长、宽、高各为2μm的情形下，铝的蚀刻时间约为15分钟左右，而铜的蚀刻时间约为15~20秒。在如此短的时间里，我们必须考虑铜被蚀刻的均匀度，而实际蚀刻结果是令人不满意的。当结构柱的孔蚀刻完成后，上电极的大面积区域将蚀刻不完全，若将大面积区域蚀刻干净，则会造成结构柱的孔过大，进而波及到周遭的结构主体及扭力杆件的长度。因此，以铜作为此制程的牺牲层也是不太理想的。
(2)高温短时间硬烤制程会使光阻变形
结构柱的制程是由第二片光罩所形成加工而成，其制程结果会影响结构柱的外观，也会影响扭力杆件的平直度。结构柱的制程步骤为将氧化硅层以光阻为挡罩，利用反应离子蚀刻的方式加工成型；在进行蚀刻之前，必须先将光阻以高温短时间硬烤后才能得到坚实的挡罩，不过，在微小区域的显影下，高温所造成的光阻变形是不容忽视的，因为光阻在遇高温时，会将内部的溶剂快速挥发出来，而造成光阻内部的变形，尤其是有菱角图形的地方更为严重，高温会将光阻转角处变得非常圆滑，因而形成非预期的外观。
(3)铬层与金层的蒸镀不良使得氢氟酸会腐蚀铬而将金从结构上掀起
在多用户处理(Multi-User MEMS Processes，MUMPs)的制程中有详细的记载硅晶片在氢氟酸中浸泡的时间为1.5~2分钟，而微致动闪耀式光栅主体属于宽长的结构，为保有光栅镜面的完整性并无蚀刻孔的设计，因此，氧化层蚀刻时间至少需要8分半钟。在进行蚀刻过程中，金在3~5分钟内即部份悬浮在液面上，这意谓着铬已被氢氟酸所攻击。
(3)发明内容
本发明的主要目的为提出一种以氧化硅作为光栅牺牲层、以低温长时间的硬烤方式制作光栅结构柱、及以低速率蒸镀方式形成光栅面的黏着层及金属层的光栅结构制作方法，不仅可稳定光栅结构、防止光阻变形、亦能同时避免蚀刻剂将金属层掀起。
根据本发明的构想，提出一种光栅结构的制作方法，包含下列步骤：(a)提供一基板，并于其上依序形成一第一绝缘层及一氧化硅层；(b)于该氧化硅层上涂布一光阻并对该光阻加以硬烤，以形成出多个光栅结构柱区域；(c)蚀刻该多个光栅结构柱区域内的该氧化硅层及该第一绝缘层至该基板为止，以分别形成多个凹槽；(d)于该氧化硅层上形成一第二绝缘层，其中该第二绝缘层是填满该多个凹槽，并于该多个凹槽内形成多个光栅结构柱；(e)于该第二绝缘层上形成出多个光栅结构区域，再先后形成一黏着层及一导电层于该多个光栅结构区域上，其中该多个光栅结构区域是分别包含该多个光栅结构柱；(f)将位于该多个光栅结构区域外的第二绝缘层去除；以及(g)将该氧化硅层去除，使得该多个光栅结构区域内的多个光栅结构呈现。
根据上述构想，其中该基板可为一绝缘基板。
根据上述构想，其中该绝缘基板可为一硅基板。
根据上述构想，其中该第一绝缘层是由氮化硅所形成。
根据上述构想，其中该第一绝缘层是以低压化学气相沉积法(LPCVD)所形成。
根据上述构想，其中该第一绝缘层厚度为2500～3000。
根据上述构想，其中该电极是以反应离子蚀刻法(RIE)所完成。
根据上述构想，其中该氧化硅层是以等离子体辅助化学气相沉积法(PECVD)所形成。
根据上述构想，其中该氧化硅层厚度约为1.5～2um。
根据上述构想，其中步骤(b)的硬烤条件为摄氏70～90度、2～5小时。
根据上述构想，其中步骤(c)是利用反应离子蚀刻法(RIE)蚀刻该多个光栅结构柱区域内的该氧化硅层及该第一绝缘层。
根据上述构想，其中该第二绝缘层是由低应力氮化硅所形成。
根据上述构想，其中该第二绝缘层是以低压化学气相沉积法(LPCVD)所形成。
根据上述构想，其中步骤(e)还包含下列步骤：(e1)蒸镀一黏着层于该多个光栅结构区域上；以及(e2)蒸镀一导电层于该黏着层上。
根据上述构想，其中步骤(e1)的蒸镀条件为0.1～0.2/sec。
根据上述构想，其中该黏着层可为一铬或钛或钛钨合金层。
根据上述构想，其中该铬或钛或钛钨合金层厚度为150～200。
根据上述构想，其中步骤(e1)的蒸镀条件为0.1～0.2/sec。
根据上述构想，其中该导电及反光层可为一金层。
根据上述构想，其中该金层厚度为1500～2000。
根据上述构想，其中步骤(f)是以反应离子蚀刻法(RIE)将位于该多个光栅结构区域外的第二绝缘层去除。
根据上述构想，其中步骤(g)是以湿式蚀刻法将该氧化硅层去除。
根据上述构想，其中湿式蚀刻法的蚀刻剂溶液为氢氟酸(HF)。
根据本发明的另一构想，提出一种光栅结构的制作方法，包含下列步骤：(a)提供一基板，并于其上依序形成一第一绝缘层及一氧化硅层；(b)于该氧化硅层上形成出多个光栅结构柱区域；(c)于该多个光栅结构柱区域分别形成多个凹槽；(d)于该氧化硅层上形成一第二绝缘层，其中该第二绝缘层是填满该多个凹槽，并于该多个凹槽内形成多个光栅结构柱；(e)于该第二绝缘层上形成出多个光栅结构区域，再先后形成一黏着层及一导电层于该多个光栅结构区域上，其中该多个光栅结构区域是分别包含该多个光栅结构柱；(f)将位于该多个光栅结构区域外的第二绝缘层去除；以及(g)将该氧化硅层去除，使得该多个光栅结构区域内的多个光栅结构呈现。
根据上述构想，其中该基板可为一绝缘基板。
根据上述构想，其中该绝缘基板可为一硅基板。
根据上述构想，其中该第一绝缘层是由氮化硅所形成。
根据上述构想，其中该第一绝缘层是以低压化学气相沉积法(LPCVD)所形成。
根据上述构想，其中该第一绝缘层厚度为2500～3000。
根据上述构想，其中该电极是以反应离子蚀刻法(RIE)所完成。
根据上述构想，其中该氧化硅层是以等离子体辅助化学气相沉积法(PECVD)所形成。
根据上述构想，其中该氧化硅层厚度约为1.5～2um。
根据上述构想，其中步骤(b)还包含一步骤：于该氧化硅层上涂布一光阻并对该光阻加以硬烤，以形成出该多个凹槽的区域。
根据上述构想，其中硬烤条件为摄氏70～90度、2～5小时。
根据上述构想，其中步骤(c)还包含一步骤：蚀刻该多个光栅结构柱区域内的该氧化硅层及该第一绝缘层至该基板为止，以形成该多个凹槽。
根据上述构想是利用反应离子蚀刻法(RIE)蚀刻该氧化硅层及该第一绝缘层。
根据上述构想，其中该第二绝缘层是由低应力氮化硅所形成。
根据上述构想，其中该第二绝缘层是以低压化学气相沉积法(LPCVD)所形成。
根据上述构想，其中步骤(e)还包含下列步骤：(e1)蒸镀一黏着层于该多个光栅结构区域上；以及(e2)蒸镀一导电层于该黏着层上。
根据上述构想，其中步骤(e1)的蒸镀条件为0.1～0.2/sec。
根据上述构想，其中该黏着层可为一铬或钛或钛钨合金层。
根据上述构想，其中该铬或钛或钛钨合金层厚度为150～200。
根据上述构想，其中步骤(e2)的蒸镀条件为0.1～0.2/sec。
根据上述构想，其中该导电及反光层可为一金层。
根据上述构想，其中该金层厚度为1500～2000。
根据上述构想，其中步骤(f)是以反应离子蚀刻法(RIE)将位于该多个光栅结构区域外的第二绝缘层去除。
根据上述构想，其中步骤(g)是以湿式蚀刻法将该氧化硅层去除。
根据上述构想，其中湿式蚀刻法的蚀刻剂溶液为氢氟酸(HF)。
根据本发明的再一构想，提出一种光栅结构的制作方法，包含下列步骤：(a)提供一基板，并于其上依序形成一第一绝缘层及一氧化硅层；(b)于该氧化硅层上形成多个凹槽；(c)于该氧化硅层上形成一第二绝缘层，其中该第二绝缘层是填满该多个凹槽，并于该多个凹槽内形成多个光栅结构柱；(d)于该第二绝缘层上形成出多个光栅结构区域，再先后形成一黏着层及一导电层于该多个光栅结构区域上，其中该多个光栅结构区域是分别包含该多个光栅结构柱；(e)将位于该多个光栅结构区域外的第二绝缘层去除；以及(f)将该氧化硅层去除，使得该多个光栅结构区域内的多个光栅结构呈现。
根据上述构想，其中该基板可为一绝缘基板。
根据上述构想，其中该绝缘基板可为一硅基板。
根据上述构想，其中该第一绝缘层是由氮化硅所形成。
根据上述构想，其中该第一绝缘层是以低压化学气相沉积法(LPCVD)所形成。
根据上述构想，其中该第一绝缘层厚度为2500～3000。
根据上述构想，其中该电极是以反应离子蚀刻法(RIE)所完成。
根据上述构想，其中该氧化硅层是以等离子体辅助化学气相沉积法(PECVD)所形成。
根据上述构想，其中该氧化硅层厚度约为1.5～2um。
根据上述构想，其中步骤(b)是包含下列步骤：(b1)于该氧化硅层上形成出该多个凹槽的区域；以及(b2)于该氧化硅层上形成该多个凹槽。
根据上述构想，其中步骤(b1)还包含一步骤：涂布一光阻于该氧化硅层上并对该光阻加以硬烤，以形成出该多个凹槽的区域。
根据上述构想，其中硬烤条件为摄氏70～90度、2～5小时。
根据上述构想，其中步骤(b2)还包含一步骤：蚀刻该氧化硅层及该第一绝缘层至该基板为止，以形成该多个凹槽。
根据上述构想是利用反应离子蚀刻法(RIE)蚀刻该氧化硅层及该第一绝缘层。
根据上述构想，其中该第二绝缘层是由低应力氮化硅所形成。
根据上述构想，其中该第二绝缘层是以低压化学气相沉积法(LPCVD)所形成。
根据上述构想，其中步骤(d)还包含下列步骤：(d1)蒸镀一黏着层于该多个光栅结构区域上；以及(d2)蒸镀一导电层于该黏着层上。
根据上述构想，其中步骤(d1)的蒸镀条件为0.1～0.2/sec。
根据上述构想，其中该黏着层为一铬或钛或钛钨合金层。
根据上述构想，其中该铬或钛或钛钨合金层厚度为150～200。
根据上述构想，其中步骤(d2)的蒸镀条件为0.1～0.2/sec。
根据上述构想，其中该导电及反光层可为一金层。
根据上述构想，其中该金层厚度为1500～2000。
根据上述构想，其中步骤(e)是以反应离子蚀刻法(RIE)将位于该多个光栅结构区域外的第二绝缘层去除。
根据上述构想，其中步骤(f)是以湿式蚀刻法将该氧化硅层去除。
根据上述构想，其中湿式蚀刻法的蚀刻剂溶液为氢氟酸(HF)。
(4)附图说明
本发明藉由下列附图及实施例的说明可获得一更深入的了解：
图1(a)是光栅结构的俯视图；
图1(b)~(c)是光栅结构的运作示意图；
图2(a)~(c)是本发明制作方法的较佳实施例的下电极制作流程图；
图3(a)~(d)是本发明制作方法的较佳实施例的结构柱制作流程图；
图4(a)~(d)是本发明制作方法的较佳实施例的光栅主体制作流程图；
图5(a)是本发明制作方法的较佳实施例制作的微光栅结构侧视图；以及
图5(b)是本发明制作方法的较佳实施例制作的单一光栅侧视图。
(5)具体实施方式
请参阅图2(a)~(c)，其为本发明制作方法的较佳实施例的下电极制作流程图。首先，取一低阻值的绝缘硅基板21，之后在其上方以低压化学气相沉积(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，LPCVD)的方式成长厚度约3000的氮化硅22，以作为将来光栅主体通电后落地(landing)的绝缘层。之后将成长好氮化硅22的硅基板21涂上光阻以第一片光罩形成出下电极，再以反应离子蚀刻(Reactive Ion Etching RIE)将下电极23制作出来。
请参阅图3(a)~(d)，其为本发明制作方法的较佳实施例的结构柱制作流程图。当下电极23制作完成后，便如图3(a)所示在整个硅晶片上方以等离子体辅助化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)方式成长一氧化硅层31厚度约1.5~2μm，完成后再涂上光阻32并以第二道光罩形成出结构柱的位置，如图3(b)所示。显影后再将形成好结构柱的光阻32以较低温的方式长时间进行硬烤。在此以低温的方式硬烤是为了避免光阻32遇高温而变形，光阻32的变形将会影响结构柱的形状，所以将温度设定在90℃以下或甚至70~80℃左右会有很好的效果，而硬烤时间约为2~5小时皆可。
待光阻32硬烤过程完成后，以光阻32作为蚀刻挡罩，利用反应离子蚀刻的方式，将氧化硅层31蚀刻出多个凹槽33，其中该多个凹槽33即为结构柱将来欲填补的形状，再将光阻32除去即完成结构柱的形成，如图3(c)所示。其中，反应离子蚀刻的制程务必将氧化硅层31及氮化硅层22打穿至硅基板21才行，以避免将来将牺牲层移除时，连结构柱也被掏掉的情形发生。完成结构柱的形成后，再以低压化学气相沉积的方式沉积低应力氮化硅34厚度1.75μm，将先前所形成的结构柱区棫填补上去，如图3(d)所示，即完成结构柱35的制作。
至于光栅主体的主要材料为低压化学气相沉积的低应力氮化硅，选择其作为光栅主体的主要材料原因有二，其一是为了降低结构本身存在的内应力，内应力太大则会造成光栅主体结构的翘曲，结构翘曲将影响闪耀式光栅的光学特性；另一则是非导电性，由于结构柱35是与光栅主体连接，而结构柱35又与低阻值即具有导电特性的硅基板21所连接，为了防止上下电极的短路，所以选择非导电性的低应力氮化硅作为光栅的主体结构材料。其制程部份可由图4(a)~(d)表示，其为本发明制作方法的较佳实施例的光栅主体制作流程图。先如图4(a)所示，利用第三道光罩形成出光栅主体的形状及区域，显影完后将光阻41稍微硬烤一下即可，如同前述一般，为了防止光阻41的遇热变形以及将来lift-off制程的顺利，此硬烤程序的参数为温度90℃，10分钟以内。另外，为了确保光阻41在显影时能完全显影干净以增加将来沉积金属层的附着力，我们将显影后的光阻41以反应离子蚀刻的方式利用通以纯氧的方式约15秒钟将可能的残余光阻去除。完成此步骤后，再将显影好的晶片进行蒸镀，其中已显影的部份即可得到与金属良好的连接，尚未显影的光阻部份可作为蒸镀金属的挡罩。
在金属层的沉积中，先如图4(b)所示蒸镀铬层42厚度约为150作为黏着层，再蒸镀一金层43厚度1500A作为光栅的受光层以及结构的导电层后，再如图4(c)所示利用起飞(lift-off)的制程，将光栅主结构及上电极(即金层43)的区域形成成形。Lift-off完成后，利用反应离子蚀刻，以金层43作为挡罩，蚀刻结构至氧化硅层31，以形成出光栅的主结构，如图4(d)所示。
最后，利用表面微加工技术制成的微结构，最后一道制程大部份都是将结构释放(release)使其能够悬浮。释放的过程即是将牺牲层移除；在本发明中，微致动光栅的牺牲层为氧化硅，因此将氧化硅层移除的方法可分为干式及湿式两种。干式为利用氢氟酸气体或等离子体来进行蚀刻，而湿式是利用氢氟酸溶液来进行，后述的湿式蚀刻方法为较经济及普遍被使用的方法。
在进行结构释放制程之前，我们可以先参考MUMPs(Multi-User MEMSProcesses)制程中所使用的结构释放方式。由于氢氟酸对许多金属都具有腐蚀性，所以在先前的制程考虑如金属层的选择都必须加以考虑。在MUMPs制程中，结构释放之前的最后一道制程为将铬与金以lift-off方式蒸镀上去，其中铬被用来作为黏着层，金被用来作为良好的导电层，完成后将元件浸泡在氢氟酸液体中1.5至2分钟进行结构的释放工作，接着再浸泡于去离子水中数分钟，最后再浸泡在酒精中，以高温的方式将液体蒸发。从MUMPs的制程中，我们可以得到一个结论就是，铬与金的搭配是一个很好的选择，因此，在本发明的微致动闪耀式光栅的制程中，光栅主体上所蒸镀的金属即为铬与金。本发明中金除了作为黏着层而能抵挡氢氟酸的腐蚀外，也被用来作为上电极导电用，另外，还是作为光栅的受光面的重要材料。
图5(a)即为以本发明制作方法的较佳实施例制作的(结构释放后)光栅结构侧视图。而制程方式与上述MUMPs制程的做法类似，也是将加工好的图4(d)的结构置入浓度49％的氢氟酸溶液中，将氧化层31掏除，其蚀刻时间随氧化层31的厚度增加而减少，随光栅主体的尺寸增加而增长。就本发明而言，光栅主体的尺寸为宽25μm，长100μm，氧化层厚度1.5μm，其蚀刻时间约为8分半钟左右，利用氢氟酸溶液蚀刻完后，再置入去离子水中至少30分钟以上，让水将光栅主体下方的氢氟酸稀释，之后再浸泡在具有高挥发性的酒精或异丙醇或甲醇中数小时，让醇类与水结合，最后再于取出后整片置入120℃烤箱中一天即完成整个元件的结构释放制程，并得到如图5(a)的结构。
请参阅图5(b)，其为以本发明制作方法的较佳实施例制作的单一光栅侧视图，由图中可看出单一光栅是由结构柱35、以氮化硅34构成的光栅主体、铬层42及金层43所组成。
由上述实施方式可知，本发明所提出的光栅结构的制作方法，是以氧化硅替代传统的铜及铝作为牺牲层，并相对于习知的制程以低温(摄氏70～90度)、长时间(2～5小时)的光阻硬烤方式制作结构柱，使得制作出来的光栅结构不论在功能或实际应用上皆有超出习知制程(以接近摄氏120度的高温硬烤0.5小时左右)甚多的表现；而在结构释放制程中，更提出一可增加黏着层抵抗被氢氟酸的蚀刻时间的金属薄膜沉积速率(0.1～0.2/sec)，使得黏着层能在氢氟酸溶液中保持近20分钟不被掀开破坏，相对于习知制程中导电层在5～8分钟即因氢氟酸的侵蚀而掀起的情形，实具有突破性的改善。
Claims (10)
1.一种光栅结构的制作方法，其特征在于，包含下列步骤：
(a)提供一基板，并于其上依序形成一第一绝缘层及一氧化硅层；
(b)于该氧化硅层上涂布一光阻并对该光阻加以硬烤，以形成出多个光栅结构柱区域；
(c)蚀刻该多个光栅结构柱区域内的该氧化硅层及该第一绝缘层至该基板为止，以分别形成多个凹槽；
(d)于该氧化硅层上形成一第二绝缘层，其中该第二绝缘层填满该多个凹槽，并于该多个凹槽内形成多个光栅结构柱；
(e)于该第二绝缘层上形成出多个光栅结构区域，再先后形成一黏着层及一导电层于该多个光栅结构区域上，其中该多个光栅结构区域分别包含该多个光栅结构柱；
(f)将位于该多个光栅结构区域外的第二绝缘层去除；以及
(g)将该氧化硅层去除，使得该多个光栅结构区域内的多个光栅结构呈现。
2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于：
该基板为一绝缘基板，而该绝缘基板为一硅基板；
该第一绝缘层是由低应力氮化硅所形成；
该第一绝缘层是以低压化学气相沉积法形成；
该第一绝缘层厚度为2500～3000；
该电极是以反应离子蚀刻法完成；
该氧化硅层是以等离子体辅助化学气相沉积法形成；
该氧化硅层厚度约为1.5～2um；
步骤(b)的硬烤条件为摄氏70～90度、2～5小时；
步骤(c)是利用反应离子蚀刻法蚀刻该多个光栅结构柱区域内的该氧化硅层及该第一绝缘层；
该第二绝缘层是由低应力氮化硅所形成；及/或
该第二绝缘层是以低压化学气相沉积法形成。
3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤(e)还包含下列步骤：
(e1)蒸镀一黏着层于该多个光栅结构区域上；以及
(e2)蒸镀一导电层于该黏着层上，其中步骤(e1)的蒸镀条件为0.1～0.2/sec。
4.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于：
该黏着层可为一铬或钛或钛钨合金层；
该铬层厚度为150～200；
步骤(e1)的蒸镀条件为0.1～0.2/sec；
该导电层可为一金层，而该金层厚度为1500～2000；
步骤(f)是以反应离子蚀刻法将位于该多个光栅结构区域外的第二绝缘层去除；及/或
步骤(g)是以湿式蚀刻法将该氧化硅层去除，而该湿式蚀刻法的蚀刻剂溶液为氢氟酸。
5.一种光栅结构的制作方法，其特征在于，包含下列步骤：
(a)提供一基板，并于其上依序形成一第一绝缘层及一氧化硅层；
(b)于该氧化硅层上形成出多个光栅结构柱区域；
(c)于该多个光栅结构柱区域分别形成多个凹槽；
(d)于该氧化硅层上形成一第二绝缘层，其中该第二绝缘层填满该多个凹槽，并于该多个凹槽内形成多个光栅结构柱；
(e)于该第二绝缘层上形成出多个光栅结构区域，再先后形成一黏着层及一导电层于该多个光栅结构区域上，其中该多个光栅结构区域是分别包含该多个光栅结构柱；
(f)将位于该多个光栅结构区域外的第二绝缘层去除；以及
(g)将该氧化硅层去除，使得该多个光栅结构区域内的多个光栅结构呈现。
6.如权利要求5所述的制作方法，其特征在于：
该第一绝缘层是由氮化硅所形成；
步骤(b)还包含一步骤：于该氧化硅层上涂布一光阻并对该光阻加以硬烤，以形成出该多个凹槽的区域；
步骤(c)还包含一步骤：蚀刻该多个光栅结构柱区域内的该氧化硅层及该第一绝缘层至该基板为止，以形成该多个凹槽；及/或
该导电及反光层可为一金层。
7.一种光栅结构的制作方法，其特征在于，包含下列步骤：
(a)提供一基板，并于其上依序形成一第一绝缘层及一氧化硅层；
(b)于该氧化硅层上形成多个凹槽；
(c)于该氧化硅层上形成一第二绝缘层，其中该第二绝缘层是填满该多个凹槽，并于该多个凹槽内形成多个光栅结构柱；
(d)于该第二绝缘层上形成出多个光栅结构区域，再先后形成一黏着层及一导电层于该多个光栅结构区域上，其中该多个光栅结构区域是分别包含该多个光栅结构柱；
(e)将位于该多个光栅结构区域外的第二绝缘层去除；以及
(f)将该氧化硅层去除，使得该多个光栅结构区域内的多个光栅结构呈现。
8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，步骤(b)包含下列步骤：
(b1)于该氧化硅层上形成出该多个凹槽的区域；以及
(b2)于该氧化硅层上形成该多个凹槽。
9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，步骤(b1)还包含一步骤：涂布一光阻于该氧化硅层上并对该光阻加以硬烤，以形成出该多个凹槽的区域。
10.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，步骤(b2)还包含一步骤：蚀刻该氧化硅层及该第一绝缘层至该基板为止，以形成该多个凹槽。
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