光纖對準(zhǔn)基座陣列的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光纖對準(zhǔn)基座陣列的制造方法，包括步驟：制作光刻版。在硅晶圓的背面生長氧化硅薄膜一。在硅晶圓的正面生長氧化硅薄膜二。在硅晶圓的背面氮化硅薄膜三。在硅晶圓的正面涂布光刻膠，并進(jìn)行曝光顯影。進(jìn)行氧化硅薄膜二刻蝕形成硬質(zhì)掩膜層。進(jìn)行硅刻蝕形成硅通孔。對硅通孔底部的氧化硅薄膜一進(jìn)行刻蝕。去除光刻膠和刻蝕反應(yīng)聚合物。將硅晶圓背面的所述氮化硅薄膜三去除。將氧化硅薄膜一和二去除，形成光纖對準(zhǔn)基座陣列。本發(fā)明能形成精度高、體積小的光纖對準(zhǔn)基座陣列，且工藝穩(wěn)定、產(chǎn)量高，能消除生產(chǎn)過程中紅外線掃描裝置掃描硅晶圓時的故障、從而能適用大規(guī)模的自動化生產(chǎn)、提高生產(chǎn)設(shè)備的使用率并提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】光纖對準(zhǔn)基座陣列的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路制造工藝方法，特別是涉及一種光纖對準(zhǔn)基座陣列的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，光通訊器件的應(yīng)用越來越廣泛，光纖到戶工程也開始在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)逐步實(shí)行。在一個光系統(tǒng)中需要多個光纖通道用于光信號的處理，而細(xì)長的光纖需要固定在數(shù)量眾多的光纖對準(zhǔn)基座(OFA)上才能保證固定光纖的質(zhì)量滿足系統(tǒng)要求。因此對準(zhǔn)精度高且工藝穩(wěn)定是光信號功率損耗小的基本需求。
[0003]目前業(yè)界最常用的是采用激光熔融玻璃的方法來制作光纖通孔基座，激光熔融方法有制作工藝粗糙，對準(zhǔn)精度低，成本高且效率低下的缺點(diǎn)，光纖對準(zhǔn)不良導(dǎo)致光信號功率損耗嚴(yán)重的問題，迫切需要一種高精度，低成本和高良率的制作工藝來取代它。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種光纖對準(zhǔn)基座陣列的制造方法，能形成精度高、體積小的光纖對準(zhǔn)基座陣列，且工藝穩(wěn)定、產(chǎn)量高，能消除生產(chǎn)過程中紅外線掃描裝置掃描硅晶圓時的故障、從而能適用大規(guī)模的自動化生產(chǎn)、提高生產(chǎn)設(shè)備的使用率并提高生產(chǎn)效率。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的光纖對準(zhǔn)基座陣列的制造方法包括如下步驟:
[0006]步驟一、在光刻版上畫出光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形，該光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形定義出光纖對準(zhǔn)基座的孔的尺寸和排列陣列。
[0007]步驟二、在硅晶圓的背面生長一層氧化硅薄膜一。
[0008]步驟三、在所述硅晶圓的正面生長一層氧化硅薄膜二。
[0009]步驟四、在所述硅晶圓的背面的所述氧化硅薄膜一的表面生長一層氮化硅薄膜
_- O
[0010]步驟五、在所述硅晶圓的正面的所述氧化硅薄膜二的表面涂布光刻膠，用所述光刻版對所述光刻膠進(jìn)行曝光顯影并形成光刻膠圖形，所述光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形轉(zhuǎn)移到所述光刻膠圖形中。
[0011]步驟六、以所述光刻膠圖形為掩膜在介質(zhì)膜干法刻蝕機(jī)臺中對所述氧化硅薄膜二進(jìn)行刻蝕形成硬質(zhì)掩膜層。
[0012]步驟七、以所述光刻膠圖形和所述硬質(zhì)掩膜層為掩膜，在硅干法刻蝕機(jī)臺中對所述硅晶圓進(jìn)行硅刻蝕形成硅通孔，所述硅通孔的刻蝕停止在所述氧化硅薄膜一的上表面上。
[0013]步驟八、所述硅通孔形成后，在介質(zhì)膜干法刻蝕機(jī)臺上對所述硅通孔底部的所述氧化硅薄膜一進(jìn)行刻蝕并停止在所述氮化硅薄膜三的上表面上。[0014]步驟九、所述氧化硅薄膜一的刻蝕完成后，在去膠機(jī)臺中去除所述光刻膠和刻蝕反應(yīng)聚合物。
[0015]步驟十、在濕法酸槽中進(jìn)行刻蝕將所述硅晶圓背面的所述氮化硅薄膜三去除。
[0016]步驟十一、在濕法酸槽中進(jìn)行刻蝕將所述氧化硅薄膜一和所述氧化硅薄膜二去除，形成由所述硅通孔組成的光纖對準(zhǔn)基座陣列。
[0017]進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟一中所述光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形包括按照光纖尺寸和光纖陣列排布形成的圓孔陣列圖形、以及用于區(qū)分所述光纖對準(zhǔn)基座的正反面的標(biāo)記孔圖形。
[0018]進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟二中采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝形成所述氧化硅薄膜一，所述氧化硅薄膜一的厚度為0.5微米?2.5微米。
[0019]進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟三中采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝形成所述氧化硅薄膜二，所述氧化硅薄膜二的厚度為3微米?6微米。
[0020]進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟四中所述氮化硅薄膜三的厚度為0.5微米?I微米。
[0021]進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟六中對所述氧化硅薄膜二進(jìn)行刻蝕的工藝氣體包括四氟甲烷、三氟甲烷。
[0022]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述硅晶圓的厚度為725微米，步驟七中所述硅通孔的深度為725微米，所述硅通孔刻蝕的工藝氣體包括六氟化硫。
[0023]進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟八中對所述氧化硅薄膜一進(jìn)行刻蝕的工藝氣體包括四氟甲烷、三氟甲烷；對所述氧化硅薄膜一進(jìn)行刻蝕時，所述氧化硅薄膜一對所述氮化硅薄膜三的選擇比為2?4。
[0024]進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟十中對所述氮化硅薄膜三的濕法刻蝕的液體為濃磷酸。
[0025]進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟十一中對所述氧化硅薄膜一和所述氧化硅薄膜二的濕法刻蝕的液體為氫氟酸。
[0026]本發(fā)明方法通過硅基板的光刻刻蝕工藝形成光纖對準(zhǔn)基座陣列，能提高光纖對準(zhǔn)基座陣列的精度并減少體積，且工藝穩(wěn)定、產(chǎn)量高。本發(fā)明方法通過在硅晶圓的背面的氧化硅薄膜的背面在形成一氮化硅薄膜，相對于氧化硅薄膜對紅外線為透明的特性，本發(fā)明方法利用氮化硅薄膜對紅外線不透明的特性，能避免單獨(dú)采用氧化硅薄膜時紅外線掃描裝置會存在不能掃描到硅晶圓的故障，從而能使生產(chǎn)過程中紅外線掃描裝置能夠正常實(shí)現(xiàn)硅晶圓的掃描，由于半導(dǎo)體設(shè)備要實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)時，都需要采用紅外線掃描裝置來掃描硅晶圓是否存在以及數(shù)量，這樣才能實(shí)現(xiàn)硅晶圓自動進(jìn)出半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的工藝，所以本發(fā)明方法能適用大規(guī)模的自動化生產(chǎn)、提高生產(chǎn)設(shè)備的使用率并提高生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0028]圖1是本發(fā)明實(shí)施例方法流程圖；
[0029]圖2A-圖21是本發(fā)明實(shí)施例方法各步驟中的器件結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]如圖1所示，是本發(fā)明實(shí)施例方法流程圖；如圖2A至圖21所示，是本發(fā)明實(shí)施例方法各步驟中的器件結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明實(shí)施例光纖對準(zhǔn)基座陣列的制造方法包括如下步驟:[0031]步驟一、在光刻版上畫出光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形，該光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形定義出光纖對準(zhǔn)基座的孔的尺寸和排列陣列。所述光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形包括按照光纖尺寸和光纖陣列排布形成的圓孔陣列圖形、以及用于區(qū)分所述光纖對準(zhǔn)基座的正反面的標(biāo)記孔圖形。
[0032]步驟二、如圖2A所示，在硅晶圓I的背面生長一層氧化硅薄膜一 2，所述硅晶圓I的厚度為725微米。采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝形成所述氧化硅薄膜一 2，所述氧化硅薄膜一 2的厚度為0.5微米?2.5微米。
[0033]步驟三、如圖2B所示，在所述硅晶圓I的正面生長一層氧化硅薄膜二 3。采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝形成所述氧化硅薄膜二 3，所述氧化硅薄膜二 3的厚度為3微米?6微米。
[0034]步驟四、如圖2C所示，在所述硅晶圓I的背面的所述氧化硅薄膜一 2的表面生長一層氮化硅薄膜三4。所述氮化硅薄膜三4的厚度為0.5微米?I微米。
[0035]步驟五、如圖2D所示，在所述硅晶圓I的正面的所述氧化硅薄膜二 3的表面涂布光刻膠5，用所述光刻版對所述光刻膠5進(jìn)行曝光顯影并形成光刻膠圖形，所述光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形轉(zhuǎn)移到所述光刻膠圖形中。所述光刻膠5的厚度為0.5微米?I微米。
[0036]步驟六、如圖2E所示，以所述光刻膠圖形為掩膜在介質(zhì)膜干法刻蝕機(jī)臺中對所述氧化硅薄膜二 3進(jìn)行刻蝕形成硬質(zhì)掩膜層。對所述氧化硅薄膜二 3進(jìn)行刻蝕的工藝氣體包括四氟甲烷、三氟甲烷。本步驟刻蝕后，光刻膠3會被消耗掉一定厚度。
[0037]步驟七、如圖2F所示，以所述光刻膠圖形和所述硬質(zhì)掩膜層為掩膜，在硅干法刻蝕機(jī)臺中對所述硅晶圓I進(jìn)行硅刻蝕形成硅通孔6，所述硅通孔6的刻蝕停止在所述氧化硅薄膜一 2的上表面上。所述硅通孔6的深度為725微米，所述硅通孔6刻蝕的工藝氣體包括六氟化硫。
[0038]步驟八、如圖2G所示，所述硅通孔6形成后，在介質(zhì)膜干法刻蝕機(jī)臺上對所述硅通孔6底部的所述氧化硅薄膜一 2進(jìn)行刻蝕并停止在所述氮化硅薄膜三4的上表面上。對所述氧化硅薄膜一 2進(jìn)行刻蝕的工藝氣體包括四氟甲烷、三氟甲烷；對所述氧化硅薄膜一 2進(jìn)行刻蝕時，所述氧化硅薄膜一 2對所述氮化硅薄膜三4的選擇比為2?4。
[0039]步驟九、如圖2G所示，所述氧化硅薄膜一 2的刻蝕完成后，在去膠機(jī)臺中去除殘留的所述光刻膠5和刻蝕反應(yīng)聚合物。
[0040]步驟十、如圖2H所示，在濕法酸槽中進(jìn)行刻蝕將所述硅晶圓I背面的所述氮化硅薄膜三4去除。對所述氮化硅薄膜三4的濕法刻蝕的液體為濃磷酸。
[0041]步驟十一、如圖21所示，在濕法酸槽中進(jìn)行刻蝕將所述氧化硅薄膜一 2和所述氧化硅薄膜二 3去除，形成由所述硅通孔6組成的光纖對準(zhǔn)基座陣列。對所述氧化硅薄膜一2和所述氧化硅薄膜二 3的濕法刻蝕的液體為氫氟酸。
[0042]以上通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖對準(zhǔn)基座陣列的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一、在光刻版上畫出光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形，該光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形定義出光纖對準(zhǔn)基座的孔的尺寸和排列陣列； 步驟二、在硅晶圓的背面生長一層氧化硅薄膜一； 步驟三、在所述硅晶圓的正面生長一層氧化硅薄膜二； 步驟四、在所述硅晶圓的背面的所述氧化硅薄膜一的表面生長一層氮化硅薄膜三；步驟五、在所述硅晶圓的正面的所述氧化硅薄膜二的表面涂布光刻膠，用所述光刻版對所述光刻膠進(jìn)行曝光顯影并形成光刻膠圖形，所述光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形轉(zhuǎn)移到所述光刻膠圖形中； 步驟六、以所述光刻膠圖形為掩膜在介質(zhì)膜干法刻蝕機(jī)臺中對所述氧化硅薄膜二進(jìn)行刻蝕形成硬質(zhì)掩膜層； 步驟七、以所述光刻膠圖形和所述硬質(zhì)掩膜層為掩膜，在硅干法刻蝕機(jī)臺中對所述硅晶圓進(jìn)行硅刻蝕形成硅通孔，所述硅通孔的刻蝕停止在所述氧化硅薄膜一的上表面上；步驟八、所述硅通孔形成后，在介質(zhì)膜干法刻蝕機(jī)臺上對所述硅通孔底部的所述氧化硅薄膜一進(jìn)行刻蝕并停止在所述氮化硅薄膜三的上表面上； 步驟九、所述氧化硅薄膜一的刻蝕完成后，在去膠機(jī)臺中去除所述光刻膠和刻蝕反應(yīng)聚合物； 步驟十、在濕法酸槽中進(jìn)行刻蝕將所述硅晶圓背面的所述氮化硅薄膜三去除； 步驟十一、在濕法酸槽中進(jìn)行刻蝕將所述氧化硅薄膜一和所述氧化硅薄膜二去除，形成由所述硅通孔組成的光纖對準(zhǔn)基座陣列。·
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟一中所述光纖對準(zhǔn)基座陣列圖形包括按照光纖尺寸和光纖陣列排布形成的圓孔陣列圖形、以及用于區(qū)分所述光纖對準(zhǔn)基座的正反面的標(biāo)記孔圖形。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟二中采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝形成所述氧化硅薄膜一，所述氧化硅薄膜一的厚度為0.5微米~2.5微米。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟三中采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝形成所述氧化硅薄膜二，所述氧化硅薄膜二的厚度為3微米~6微米。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟四中所述氮化硅薄膜三的厚度為0.5微米~I微米。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟六中對所述氧化硅薄膜二進(jìn)行刻蝕的工藝氣體包括四氟甲烷、三氟甲烷。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述硅晶圓的厚度為725微米，步驟七中所述硅通孔的深度為725微米，所述硅通孔刻蝕的工藝氣體包括六氟化硫。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟八中對所述氧化硅薄膜一進(jìn)行刻蝕的工藝氣體包括四氟甲烷、三氟甲烷；對所述氧化硅薄膜一進(jìn)行刻蝕時，所述氧化硅薄膜一對所述氮化硅薄膜三的選擇比為2~4。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟十中對所述氮化硅薄膜三的濕法刻蝕的液體為濃磷酸。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟十一中對所述氧化硅薄膜一和所述氧化硅薄膜二的濕法刻蝕的液 體為氫氟酸。
【文檔編號】G02B6/13GK103852822SQ201210512760
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】陳瑜, 袁苑, 羅嘯, 吳智勇 申請人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司