[发明专利]MEMS器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，特别涉及一种MEMS器件的制造方法。

背景技术

微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems，简称MEMS）是指微细加工技术制作的，集微型传感器、微型构件、微型执行器、信号处理、控制电路等于一体的微型器件或系统，尺寸通常在微米或纳米级。MEMS器件具有体积小、重量轻、功耗低、耐用性好、价格低廉、性能稳定等优点，在许多领域都有着十分广阔的应用前景。

MEMS技术由于采用了先进的半导体制造工艺，因此可以实现MEMS器件的批量制造，能极好的控制生产成本，提高器件的一致性。MEMS器件的制造过程是以薄膜沉积、光刻、外延、氧化、扩散、注入、溅射、蒸镀、刻蚀、划片和封装等为基本工艺步骤来制造复杂三维形体的微加工过程。

在MEMS器件制造过程中，一般都要通过刻蚀形成沟槽（GAP）。对于MEMS器件而言，沟槽宽度是一项非常重要的参数，需要严格管控，目前，沟槽宽度一般要求控制在0.2微米到0.5微米之间。请参考图1，其为现有技术的MEMS器件的制造方法中沟槽刻蚀之后的器件的结构示意图。如图1所示，MEMS器件10包括衬底11，形成于所述衬底11上的镍铁层12，形成于所述镍铁层12上的氮化钽层13，形成于所述氮化钽层13中的沟槽16。沟槽16刻蚀之后，还需要进行灰化和湿法清洗工艺除去氮化钽层13上面的抗反射涂层14和光刻胶15。

请继续参考图1，如图1所示，在MEMS器件10的制造过程形成沟槽的主要工艺流程如下：首先，提供一衬底11；接着，在衬底11上依次形成述镍铁层12和氮化钽层13；然后，在所述氮化钽层13上依次涂布抗反射涂层14和光刻胶15，其中，抗反射涂层14采用底部抗反射层（Bottom Anti_Reflective coating，简称BARC），在光刻胶15的底部涂覆BARC可以减少光的反射，使得曝光的能量被光刻胶更好地吸收；之后，通过对氮化钽层13进行刻蚀形成沟槽16；最后，进行灰化和湿法清洗工艺除去抗反射涂层14和光刻胶15。

然而，氮化钽层12在传统的灰化工艺过程中会与光刻胶发生反应并产生了大量的含钽类聚合物，含钽类聚合物覆盖在光刻胶和BARC的上面会阻碍BARC和光刻胶的去除，沟槽16形成之后沟槽16内一般会存在大量的光刻胶和BARC残留物，光刻胶和BARC残留物积聚在沟槽16内会影响器件的性能。

由于光刻胶和BARC残留物上覆盖有含钽类聚合物，采用传统的灰化工艺即在250℃下通入纯氧气体（O₂）进行灰化是难以除去光刻胶和BARC残留物的，而采用加强的灰化工艺即在低温状态下通入四氟化碳（CF₄）和氧气（O₂）的混合气体进行灰化虽然能够去除光刻胶和BARC残留物，但是会增加沟槽宽度使其超过管控范围，严重的甚至导致沟槽侧壁的氮化钽出现剥离现象，无论是沟槽宽度超过管控范围还是出现剥离现象都会影响MEMS器件的性能。

因此，如何解决现有的MEMS器件在沟槽刻蚀过程中由于光刻胶和BARC残留影响器件性能的问题成为当前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS器件的制造方法，以解决现有的MEMS器件在形成沟槽过程中出现的光刻胶和BARC残留物问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种MEMS器件的制造方法，所述MEMS器件的制造方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上形成氮化钽层；

在所述氮化钽层上形成介质抗反射层；

在所述介质抗反射层上涂布光刻胶并进行光刻；

对所述介质抗反射层和氮化钽层进行刻蚀，形成沟槽；

对形成有所述沟槽的MEMS器件执行加强的灰化和湿法清洗工艺。

可选的，在所述的MEMS器件的制造方法中，所述介质抗反射层是DARC，所述介质抗反射层采用的材料为SiON。

可选的，在所述的MEMS器件的制造方法中，所述介质抗反射层是通过化学气相沉积工艺形成的。

可选的，在所述的MEMS器件的制造方法中，还包括：在形成氮化钽层之前，在所述衬底上形成镍铁层。

可选的，在所述的MEMS器件的制造方法中，所述镍铁层和氮化钽层是通过物理气相沉积工艺形成的。

本发明还提供了一种MEMS器件的制造方法，所述MEMS器件的制造方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上形成氮化钽层；

在所述氮化钽层上形成介质抗反射层；