[发明专利]一种耦合光栅的制备方法有效
| 申请号： | 201910440604.0 | 申请日： | 2019-05-24 |
| 公开（公告）号： | CN110161606B | 公开（公告）日： | 2021-04-27 |
| 发明（设计）人： | 张鹏;唐波;李志华;李彬;杨妍;刘若男 | 申请（专利权）人： | 中国科学院微电子研究所 |
| 主分类号： | G02B5/18 | 分类号： | G02B5/18;G03F7/00 |
| 代理公司： | 北京天达知识产权代理事务所(普通合伙) 11386 | 代理人： | 侯永帅;龚颐雯 |
| 地址： | 100029 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 耦合 光栅 制备 方法 | ||
1.一种耦合光栅的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一SOI衬底，所述SOI衬底沿水平方向分为Poly-Si光栅区和Si光栅区，在SOI衬底的表面依次形成Poly-Si层和硬掩膜层；
对硬掩膜层和SOI衬底的Poly-Si层进行光刻和刻蚀，刻蚀至顶硅层表面，在Poly-Si光栅区形成第一光栅结构；
对第一光栅结构对应的顶硅层和Si光栅区的顶硅层进行刻蚀，形成Poly-Si光栅和Si光栅，制得耦合光栅；
所述对硬掩膜层和SOI衬底的Poly-Si层进行光刻和刻蚀，刻蚀至顶硅层表面，在Poly-Si光栅区形成第一光栅结构包括如下步骤：
在硬掩膜层远离SOI衬底一侧形成第一光刻胶层；
对第一光刻胶层、硬掩膜层和Poly-Si层进行光刻和刻蚀，刻蚀至顶硅层表面，去除第一光刻胶层，在Poly-Si光栅区形成第一光栅结构；
所述对第一光栅结构对应的顶硅层和Si光栅区的顶硅层进行刻蚀，形成Poly-Si光栅和Si光栅包括如下步骤：
在第一光栅结构和顶硅层形成第二光刻胶层；
对第一光栅结构和Si光栅区对应的第二光刻胶层进行光刻和显影，使得第一光栅结构区域打开，在Si光栅区内将第二光栅结构图形转移至第二光刻胶层；
利用硬掩膜层和第二光刻胶层作为刻蚀阻挡层对第一光栅结构对应的顶硅层和第二光栅结构对应的顶硅层进行刻蚀，去除剩余的第二光刻胶层，形成Poly-Si光栅和Si光栅。
2.根据权利要求1所述的耦合光栅的制备方法，其特征在于，所述Poly-Si光栅的厚度为198nm～242nm；所述Si光栅的厚度为63nm～77nm。
3.根据权利要求1所述的耦合光栅的制备方法，其特征在于，所述硬掩膜层为SiN层或SiO2层。
4.根据权利要求3所述的耦合光栅的制备方法，其特征在于，所述SiN层采用PECVD工艺或LPCVD工艺制成；
所述SiO2层采用PECVD或LPCVD工艺制成。
5.根据权利要求3所述的耦合光栅的制备方法，其特征在于，所述硬掩膜层的厚度为3nm～20nm。
6.根据权利要求3所述的耦合光栅的制备方法，其特征在于，所述形成Poly-Si光栅和Si光栅之后，制得耦合光栅之前还包括如下步骤：清洗去除剩余的硬掩膜层。
7.根据权利要求6所述的耦合光栅的制备方法，其特征在于，所述硬掩膜层为SiN层，采用H3PO4清洗去除剩余的硬掩膜层；
所述硬掩膜层为SiO2层，采用HF清洗去除剩余的硬掩膜层。
8.根据权利要求1所述的耦合光栅的制备方法，其特征在于，所述SOI衬底包括层叠的Si基底、埋氧层和顶硅层，所述SOI衬底的制备方法包括如下步骤：
提供一Si基底；
在Si基底的表面形成埋氧层和顶硅层。
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