图形薄膜结构的制备方法技术

本发明专利技术提供一种图形薄膜结构的制备方法，制备方法包括：1)提供一基底，在基底上形成具有沉积窗口的光刻胶图形，沉积窗口的顶部宽度小于沉积窗口的底部宽度；2)通过溅射工艺在光刻胶图形上及沉积窗口内的基底上沉积目标膜层，溅射工艺包括：a)通过溅射工艺在光刻胶图形上及沉积窗口内的基底上沉积目标膜层的部分厚度；b)对衬底进行降温处理；c)重复进行步骤a)和步骤b)，直至沉积所需厚度的目标膜层；3)剥离光刻胶图形以及位于光刻胶图形上的目标膜层，以获得位于基底上的图形薄膜结构。本发明专利技术可以避免由于温度上升过高而造成的光刻胶图形产生起泡及变性的现象。胶图形产生起泡及变性的现象。胶图形产生起泡及变性的现象。

【技术实现步骤摘要】
图形薄膜结构的制备方法


[0001]本专利技术属于半导体设计和制造领域，特别是涉及一种图形薄膜结构的制备方法。

技术介绍

[0002]剥离工艺(lift
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off)是在MEMS制造或者半导体工艺中一种不需要刻蚀工序的图形转移工艺技术，其一般方法为在衬底上用光刻工艺获得图案化的光刻胶结构，利用镀膜工艺在掩膜上镀上目标涂层，再利用去胶液溶解光刻胶的方式获得与图案一致的目标图形结构。
[0003]通常我们使用蒸镀工艺沉积薄膜，其工艺比较成熟，沉积面积大，薄膜纯度高，但蒸镀工艺主要以生长金属为主，应用面较窄，且膜层易脱落，均一性较差，不能很好的满足剥离工艺(lift
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off)工艺的需求。
[0004]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种图形薄膜结构的制备方法，用于解决现有技术中现有的剥离工艺中，金属层容易剥落，以及光刻胶容易起泡或变性的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种图形薄膜结构的制备方法，所述制备方法包括：1)提供一基底，在所述基底上形成具有沉积窗口的光刻胶图形，所述沉积窗口的顶部宽度小于所述沉积窗口的底部宽度；2)通过溅射工艺在所述光刻胶图形上及所述沉积窗口内的所述基底上沉积目标膜层，所述溅射工艺包括：a)通过溅射工艺在所述光刻胶图形上及所述沉积窗口内的所述基底上沉积所述目标膜层的部分厚度；b)对所述衬底进行降温处理；c)重复进行步骤a)和步骤b)，直至沉积所需厚度的目标膜层；3)剥离所述光刻胶图形以及位于所述光刻胶图形上的目标膜层，以获得位于所述基底上的图形薄膜结构。
[0007]可选地，步骤1)包括步骤：1
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1)通过旋涂工艺于所述基底上形成负性光刻胶；1
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2)对所述负性光刻胶进行曝光和显影，以形成沉积窗口，所述沉积窗口侧壁自所述光刻胶图形的顶面朝底面逐渐向远离所述沉积窗口中心的方向倾斜，形成具有倒角的光刻胶图形。
[0008]可选地，所述倒角的角度为65度～85度。
[0009]可选地，步骤1)包括步骤：1
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1)通过旋涂工艺于所述基底上形成非感光材料层；1
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2)通过旋涂工艺于所述非感光材料层上形成光刻胶层，所述非感光材料层与曝光后的所述光刻胶层可在同一显影溶液中被腐蚀去除；1
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3)对所述光刻胶层进行曝光和显影，以形成曝光窗口，基于所述曝光窗口通过所述显影溶液继续腐蚀去除所述非感光材料层以形成空腔，并使得所述空腔的宽度大于所述曝光窗口的宽度。
[0010]可选地，所述空腔的宽度比所述曝光窗口的宽度大0.1微米～1微米。
[0011]可选地，所述光刻胶图形的厚度为5～7微米。
[0012]可选地，通过控制步骤a)沉积的所述目标膜层的部分厚度的大小，使所述光刻胶图形的温度始终低于其气泡或变性的温度。
[0013]可选地，步骤b)对所述衬底进行降温处理包括：关断溅射腔体的电源，并增加所述溅射腔体内的Ar或N2的浓度。
[0014]可选地，步骤b)对所述衬底进行降温处理，将所述衬底的温度降至溅射所述目标膜层所需的最低温度。
[0015]可选地，所述目标膜层包括Cu、Al、Ti、TiN、Pt、Au和绝缘介质中的一种或两种以上组成的复合层。
[0016]可选地，步骤2)所述目标膜层沉积完成后，所述目标膜层与所述沉积窗口的侧壁之间具有缝隙。
[0017]可选地，步骤3)采用湿法腐蚀溶液去除所述光刻胶图形，所述湿法腐蚀溶液还从所述缝隙与所述光刻胶图形接触以对所述光刻胶图形进行腐蚀。
[0018]如上所述，本专利技术的图形薄膜结构的制备方法，具有以下有益效果：
[0019]本专利技术采用分步沉积的方式溅射目标膜层，将一次性沉积的过程分为多步，先沉积目标膜层的部分厚度，然后关闭机台电源，增加溅射腔体内部Ar或者N2等保护气体的浓度，使衬底表面降温冷却，再接续进行沉积步骤，以此循环直至获得所需厚度的目标膜层，这样晶圆在不需要退出溅射机台的情况下，就能形成所需目标厚度的目标膜层，从而避免由于温度上升过高而造成的光刻胶图形产生起泡及变性的现象。
[0020]本专利技术通过形成具有倒角的光刻胶图形，一方面，可以使得后续沉积的目标膜层与光刻胶图形的侧壁之间具有一定的间隙，在沉积或剥离过程中，光刻胶图形的侧壁不会对目标膜层造成影响，另一方面，在湿法腐蚀去除所述光刻胶图形的过程中，由于光刻胶图形的侧壁通过所述间隙完全暴露，腐蚀液可以通过所述间隙与光刻胶图形接触，从而更有利于光刻胶图形的去除，使得光刻胶图形更高效的被去除，且没有光刻胶残留。
附图说明
[0021]所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于说明本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0022]图1～图5显示为本专利技术实施例的图形薄膜结构的制备方法各步骤所呈现的结构示意图。
[0023]元件标号说明
[0024]101
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基底
[0025]102
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光刻胶图形
[0026]103
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沉积窗口
[0027]104
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侧壁
[0028]105
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部分厚度
[0029]106
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目标膜层
[0030]107
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间隙
具体实施方式
[0031]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0032]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
[0033]针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0034]如在详述本专利技术实施例时，为便于说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图形薄膜结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)提供一基底，在所述基底上形成具有沉积窗口的光刻胶图形，所述沉积窗口的顶部宽度小于所述沉积窗口的底部宽度；2)通过溅射工艺在所述光刻胶图形上及所述沉积窗口内的所述基底上沉积目标膜层，所述溅射工艺包括：a)通过溅射工艺在所述光刻胶图形上及所述沉积窗口内的所述基底上沉积所述目标膜层的部分厚度；b)对所述衬底进行降温处理；c)重复进行步骤a)和步骤b)，直至沉积所需厚度的目标膜层；3)剥离所述光刻胶图形以及位于所述光刻胶图形上的目标膜层，以获得位于所述基底上的图形薄膜结构。2.根据权利要求1所述的图形薄膜结构的制备方法，其特征在于：步骤1)包括步骤：1
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1)通过旋涂工艺于所述基底上形成负性光刻胶；1
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2)对所述负性光刻胶进行曝光和显影，以形成沉积窗口，所述沉积窗口侧壁自所述光刻胶图形的顶面朝底面逐渐向远离所述沉积窗口中心的方向倾斜，形成具有倒角的光刻胶图形。3.根据权利要求2所述的图形薄膜结构的制备方法，其特征在于：所述倒角的角度为65度～85度。4.根据权利要求1所述的图形薄膜结构的制备方法，其特征在于：步骤1)包括步骤：1
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1)通过旋涂工艺于所述基底上形成非感光材料层；1
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2)通过旋涂工艺于所述非感光材料层上形成光刻胶层，所述非感光材料层与曝光后的所述光刻胶层可在同一显影溶液中被腐蚀去除；1
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3)对所述光刻胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：邰立，戴晨光，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：