一种光栅及其制造方法、电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光栅及其制造方法、电子装置，所述方法包括：提供基底，在基底上依次沉积下层氧化物层、第一氮化硅层和上层氧化物层；蚀刻上层氧化物层，形成多个等间距排布的光栅线阵列图案；沉积第二氮化硅层，覆盖所述光栅线阵列图案；执行化学机械研磨，直至露出所述光栅线阵列图案的顶部；蚀刻第二氮化硅层和第一氮化硅层，以在其中形成露出下层氧化物层的开口；沉积另一氧化物层，完全填充所述开口；执行另一化学机械研磨，直至另一氧化物层的表面平坦。根据本发明专利技术，通过控制覆盖第一氮化硅层的上层氧化物层的沉积厚度来确定所述光栅线阵列图案的高度，可以有效改善所述光栅线阵列图案的高度的均一性，从而提升所述光栅的性能。

Grating and its manufacturing method and electronic device

The invention provides a grating and its manufacturing method, electronic device, the method includes providing a substrate, on the substrate are deposited layer oxide layer, a first silicon nitride layer and the oxide layer; etching the oxide layer, column pattern grating line forming a plurality of uniformly spaced array; depositing silicon nitride layer covering second. The grating line array pattern; performing chemical mechanical polishing, to expose the top of the line array grating pattern second; etching the silicon nitride layer and the first silicon nitride layer to expose the opening of the lower oxide layer is formed in the deposition; another oxide layer, completely filling the openings; the execution of another chemical mechanical polishing. The surface oxide layer until another flat. According to the invention, the deposition thickness of upper control oxide layer covering the first silicon nitride layer determines the grating array pattern height, high homogeneity can effectively improve the grating array pattern, so as to enhance the performance of the grating.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造工艺，具体而言涉及一种光栅及其制造方法、电子装置。
技术介绍
光栅是一种利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。现有的半导体制造工艺通过干法蚀刻沉积在半导体衬底上的氮化硅层以形成作为光栅的线阵列，由于所述干法蚀刻并未穿透氮化硅层且在氮化硅层与半导体衬底之间并未形成蚀刻停止层来确定刻蚀终点，因此，形成的线阵列出现厚度不均一的问题，进而直接影响光栅的性能。因此，需要提出一种方法，以解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种光栅的制造方法，包括：提供基底，在所述基底上依次沉积下层氧化物层、第一氮化硅层和上层氧化物层；蚀刻所述上层氧化物层，形成多个等间距排布的光栅线阵列图案；沉积第二氮化硅层，覆盖所述光栅线阵列图案；执行化学机械研磨，直至露出所述光栅线阵列图案的顶部；蚀刻所述第二氮化硅层和所述第一氮化硅层，以在其中形成露出所述下层氧化物层的开口；沉积另一氧化物层，完全填充所述开口；执行另一化学机械研磨，直至所述另一氧化物层的表面平坦。在一个示例中，所述氧化物层为二氧化硅层。在一个示例中，所述第一氮化硅层的厚度为233nm-243nm，所述上层氧化物层的厚度为103nm-107nm。在一个示例中，所述蚀刻为反应离子蚀刻。在一个示例中，所述光栅线阵列图案的深宽比大于等于1。在一个实施例中，本专利技术还提供一种采用上述方法制造的光栅。在一个实施例中，本专利技术还提供一种电子装置，所述电子装置包括所述光栅。根据本专利技术，通过控制覆盖所述第一氮化硅层的上层氧化物层的沉积厚度来确定所述光栅线阵列图案的高度，可以有效改善所述光栅线阵列图案的高度的均一性，从而提升所述光栅的性能。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1A-图1E为根据本专利技术示例性实施例一的方法依次实施的步骤所分别获得的器件的示意性剖面图；图2为根据本专利技术示例性实施例一的方法依次实施的步骤的流程图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本专利技术提出的光栅及其制造方法、电子装置。显然，本专利技术的施行并不限定于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。[示例性实施例一]参照图1A-图1E，其中示出了根据本专利技术示例性实施例一的方法依次实施的步骤所分别获得的器件的示意性剖面图。首先，如图1A所示，提供基底100，作为示例，基底100为一平板，其形状大小不限，可以为圆形平板，方形平板等，也可以根据实际需要制备。基底100可以为半导体基底或硅基基底，具体地，基底100的材料可以为氮化镓、砷化镓、蓝宝石、氧化铝、氧化镁、硅、石英或玻璃等。进一步地，基底100的材料可以为掺杂的半导体材料如P型氮化镓或N型氮化镓等。接下来，在基底100上依次沉积下层氧化物层101、第一氮化硅层102和上层氧化物层103。所述沉积为低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、超高真空化学气相沉积(UHVCVD)、快速热化学气相沉积(RTCVD)、物理气相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)和分子束外延(MBE)中的一种。作为示例，下层氧化物层101和上层氧化物层103的材料可以为二氧化硅。氮化硅层102的厚度可以为233nm-243nm，上层氧化物层103的厚度可以为103nm-107nm。接着，如图1B所示，蚀刻上层氧化物层103，形成多个等间距排布的光栅线阵列图案104。光栅线阵列图案104的深宽比大于等于1。作为示例，所述蚀刻可以为反应离子蚀刻(RIE)，刻蚀气体包括四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)以及氩气(Ar)等。实施所述蚀刻之前，在上层氧化物层103的表面形成图形化的掩膜层，作为示例，所述图形化的掩膜层可以为通过涂布、曝光、显影等工艺形成的光刻胶层。实施所述蚀刻之后，采用干法灰化工艺去除所述图形化的掩膜层。接着，如图1C所示，沉积第二氮化硅层，覆盖光栅线阵列图案104。所述沉积为低压化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、超高真空化学气相沉积、快速热化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积和分子束外延中的一种。然后，执行化学机械研磨，直至露出光栅线阵列图案104的顶部。接着，如图1D所示，蚀刻所述第二氮化硅层和第一氮化硅层102，以在其中形成露出下层氧化物层101的开口105。作为示例，所述蚀刻可以为反应离子蚀刻(RIE)，刻蚀气体包括四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)以及氩气(Ar)等。实施所述蚀刻之前，在所述第二氮化硅层的表面形成另一图形化的掩膜层，作为示例，所述另一图形化的掩膜层可以为通过涂布、曝光、显影等工艺形成的光刻胶层。实施所述蚀刻之后，采用干法灰化工艺去除所述另一图形化的掩膜层。开口105的大小和数量依据实际需要而定。接着，如图1E所示，沉积另一氧化物层，完全填充开口105。所述沉积为低压化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、超高真空化学气相沉积、快速热化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积和分子束外延中的一种。然后，执行另一化学机械研磨，直至所述另一氧化物层的表面平坦。至此，完成了根据本专利技术示例性实施例一的方法实施的工艺步骤。根据本专利技术，通过控制覆盖第一氮化硅层102的上层氧化物层103的沉积厚度来确定光栅线阵列图案104的高度，可以有效改善光栅线阵列图案104的高度的均一性，从而提升光栅的性能。参照图2，其中示出了根据本专利技术示例性实施例一的方法依次实施的步骤的流程图，用于简要示出制造工艺的流程。在步骤201中，提供基底，在基底上依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光栅的制造方法，包括：提供基底，在所述基底上依次沉积下层氧化物层、第一氮化硅层和上层氧化物层；蚀刻所述上层氧化物层，形成多个等间距排布的光栅线阵列图案；沉积第二氮化硅层，覆盖所述光栅线阵列图案；执行化学机械研磨，直至露出所述光栅线阵列图案的顶部；蚀刻所述第二氮化硅层和所述第一氮化硅层，以在其中形成露出所述下层氧化物层的开口；沉积另一氧化物层，完全填充所述开口；执行另一化学机械研磨，直至所述另一氧化物层的表面平坦。

【技术特征摘要】
1.一种光栅的制造方法，包括：
提供基底，在所述基底上依次沉积下层氧化物层、第一氮化硅层
和上层氧化物层；
蚀刻所述上层氧化物层，形成多个等间距排布的光栅线阵列图
案；
沉积第二氮化硅层，覆盖所述光栅线阵列图案；
执行化学机械研磨，直至露出所述光栅线阵列图案的顶部；
蚀刻所述第二氮化硅层和所述第一氮化硅层，以在其中形成露出
所述下层氧化物层的开口；
沉积另一氧化物层，完全填充所述开口；
执行另一化学机械研磨，直至所述另一氧化物层的表面平坦。
2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪梁，汪新学，伏广才，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31