电极的制备方法与流程

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种微机电系统(micro-electro-mechanicalsystem，mems)传感器的电极的制备方法。

背景技术：

非晶硅(amorphoussilicon，α-si)是硅的同素异形体，其能够以薄膜形式沉积在各种衬底上，为各种电子应用提供特定的功能，被广泛应用在大规模生产的mems、纳米机电系统(nano-electromechanicalsystem，nems)、太阳能电池、微晶硅和微非晶硅领域。以下以非晶硅应用于mems传感器做示例性说明：

参考图1，其示出了相关技术中提供的mems传感器的俯视示意图。如图1所示，该mems传感器包括衬底101以及形成于衬底101上的感应区域110、电极120、导线130和焊盘140，感应区域110通过电极120和导线130引出至焊盘140。其中，感应区域110和电极120包括非晶硅层。

然而，相关技术中，在mems传感器的电极的制造过程中，对电极进行湿法刻蚀时会发生光阻剥落现象，从而导致器件的形貌较差，良率较低。

技术实现要素：

本申请提供了一种电极的制备方法，可以解决相关技术中提供的mems传感器的电极的制备方法导致形貌较差，良率较低的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种电极的制备方法，所述方法应用于mems传感器的电极的制备，所述方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次形成第一氧化层、非晶硅层、金属层和介电抗反射层(dielectricanti-reflectivecoating，darc)；

进行第一次刻蚀，去除目标区域的介电抗反射层和所述目标区域中预定深度的金属层，形成第一通孔，所述目标区域是不需要形成电极的区域；

进行第二次刻蚀，减薄介电抗反射层和暴露的金属层，形成第二通孔；

进行第三次刻蚀，去除所述目标区域的金属层，使所述第一氧化层暴露；

在暴露的所述介电抗反射层、所述非晶硅层和所述第一氧化层的表面形成第二氧化层。

可选的，所述进行第一次刻蚀，去除目标区域的介电抗反射层和所述目标区域中预定深度的金属层，包括：

在所述介电抗反射层的表面覆盖光阻；

对所述目标区域的光阻进行曝光、显影后，去除所述目标区域的光阻；

通过干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺进行所述第一次刻蚀，去除所述目标区域的介电抗反射层和目标区域中预定深度的金属层；

清除剩余的光阻。

可选的，所述进行第二次刻蚀，减薄介电抗反射层和暴露的金属层，包括：

通过干法刻蚀工艺进行所述第二次刻蚀，减薄介电抗反射层和暴露的金属层。

可选的，所述第二次刻蚀的厚度为10埃至200埃。

可选的，所述进行第三次刻蚀，去除所述目标区域的金属层，包括：

通过湿法刻蚀工艺进行所述第三次刻蚀，去除所述目标区域的金属层。

可选的，所述介电抗反射层包括氮氧化硅(sion)和硅氧化物。

可选的，所述金属层包括钛(ti)和氮化钛(tin)。

可选的，所述金属层包括依次交叠形成的钛层和氮化钛层。

可选的，所述第一氧化层和所述第二氧化层包括硅氧化物。

可选的，所述衬底包括硅衬底，或，所述衬底包括上表面形成有硅氧化物的硅衬底，或，所述衬底包括上表面形成有非晶硅层的硅衬底。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

在mems传感器的制备过程中，在衬底上依次形成第一氧化层、非晶硅层、金属层和介电抗反射层后，通过第一次刻蚀去除感应区域对应的目标区域的介电抗反射层，通过第二次刻蚀减薄介电抗反射层和暴露的金属层，通过第三次刻蚀去除目标区域的金属层，从而进行后续的氧化层沉积，解决了相关技术中通过湿法刻蚀工艺形成电极所导致器件的形貌较差，良率较低的问题，在一定程度上提高了mems传感器的制造良率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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。

图1是相关技术中提供的mems传感器的俯视示意图；

图2是本申请一个示例性实施例提供的电极的制备方法的流程图；

图3至图8是本申请一个示例性实施例提供的电极的制备方法的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，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不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参考图2，其示出了本申请一个示例性实施例提供的电极的制备方法的流程图，该方法可应用于mems传感器的电极的制备，该方法包括：

步骤201，提供一衬底。

步骤202，在衬底上依次形成第一氧化层、非晶硅层、金属层和介电抗反射层。

参考图3，其示出了在衬底310上形成第一氧化层321、非晶硅层330、金属层340和介电抗反射层350的剖面示意图。示例性的，如图3所示，可通过化学气相沉积(chemicalvapordeposition，cvd)工艺(例如，等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，pecvd))在衬底310上沉积形成第一氧化层321，通过cvd工艺(例如，pecvd)在第一氧化层321上沉积形成非晶硅层330，通过物理气相沉积(physicalvapordeposition，pvd)工艺在非晶硅层330上沉积形成金属层340，通过cvd工艺(例如，pecvd)在第金属层340上沉积形成介电抗反射层350。

可选的，本申请实施例中，衬底310可以是硅衬底，或，衬底310可以是上表面形成有硅氧化物(例如二氧化硅sio2)的硅衬底，或，衬底310可以是上表面形成有非晶硅层的硅衬底。

可选的，本申请实施例中，介电抗反射层350包括氮氧化硅和硅氧化物(例如二氧化硅)。

可选的，本申请实施例中，金属层340包括钛和氮化钛；可选的，金属层340包括依次交叠形成的钛层和氮化钛层，例如，金属层340可以是从下至上设置的钛层/氮化钛层，也可以是从下至上设置的氮化钛层/钛层，也可以是从下至上设置的钛层/氮化钛层/钛层的结构，也可以是从下至上设置的氮化钛层/钛层/氮化钛层的结构，也可以是从下至上设置的多个钛层/氮化钛层周期叠加的结构，也可以是从下至上设置的多个氮化钛层/钛层周期叠加的结构，也可以是多个钛层/氮化钛层周期叠加后叠加钛层的结构，也可以是多个氮化钛层/钛层周期叠加后叠加氮化钛层的机构，在此不做穷举。

步骤203，进行第一次刻蚀，去除目标区域的介电抗反射层和目标区域中预定深度的金属层，形成第一通孔，目标区域是不需要形成电极的区域。

参考图4，其示出了进行第一次刻蚀的剖面示意图；参考图5，其示出了第一次刻蚀后清除光阻后的剖面示意图。如图4所示，第一次刻蚀后形成第一通孔303，第一通孔303深入至金属层340中的预定深度；目标区域302为不需要形成电极的区域，例如，该区域可以是感应区域。

示例性的，如图4所示，步骤203中，“进行第一次刻蚀，去除目标区域的介电抗反射层和目标区域中预定深度的金属层”包括但不限于：在介电抗反射层350的表面覆盖光阻301；对目标区域302的光阻进行曝光、显影后，去除目标区域302的光阻；通过干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺进行第一次刻蚀，去除目标区域302的介电抗反射层350和目标区域302中预定深度的金属层；清除剩余的光阻301。

步骤204，进行第二次刻蚀，减薄介电抗反射层和暴露的金属层，形成第二通孔。

参考图6，其示出了进行第二次刻蚀后的剖面示意图。如图6所示，第二次刻蚀为普遍刻蚀，第二次刻蚀后，剩余的介电反射层350被减薄，暴露的金属层340被进一步减薄，形成第二通孔304，其中，第二次刻蚀可采用干法刻蚀工艺。可选的，第二次刻蚀的厚度为10埃至200埃。

步骤205，进行第三次刻蚀，去除目标区域的金属层，使非晶硅层暴露。

参考图7，其示出了通过第三次刻蚀去除目标区域302的金属层340的剖面示意图。如图7所示，第三次刻蚀后，目标区域302的第一氧化层321暴露，其中，第三次刻蚀可采用湿法刻蚀工艺。

步骤206，在暴露的介电抗反射层、非晶硅层和第一氧化层的表面形成第二氧化层。

参考图8，其示出了形成第二氧化层的剖面示意图。示例性的，如图8所示，可通过cvd工艺(例如，pecvd)在暴露的介电抗反射层350、非晶硅层330和第一氧化层321的表面沉积形成第二氧化层322。可选的，第二氧化层322包括硅氧化物(例如二氧化硅)。

示例性的，经过步骤206之后，感应区域810和电极820，形成得到的感应区域810和电极820的俯视图可参考图1，即，本申请实施例形成的感应区域810可对应于图1实施例中的感应区域110，本申请实施例形成的电极820可对应于图1实施例中的电极120。如图8所示，本申请实施例中形成的感应区域810从下而上依次包括第一氧化层321/非晶硅层330/第二氧化层322，本申请实施例中形成的电极820从下而上依次包括第一氧化层321/非晶硅层330/金属层340/介电抗反射层350/第二氧化层322。

需要说明的是，图8中虚线指示的感应区域810和电极820是作为示例性的说明，形成的感应区域和电极不仅仅是虚线指示的部位。

综上所述，本申请实施例中，在mems传感器的制备过程中，在衬底上依次形成第一氧化层、非晶硅层、金属层和介电抗反射层后，通过第一次刻蚀去除感应区域对应的目标区域的介电抗反射层，通过第二次刻蚀减薄介电抗反射层和暴露的金属层，通过第三次刻蚀去除目标区域的金属层，从而进行后续的氧化层沉积，解决了相关技术中通过湿法刻蚀工艺形成电极所导致器件的形貌较差，良率较低的问题，在一定程度上提高了mems传感器的制造良率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。