深槽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種深槽的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著微機(jī)電系統(tǒng)（Micro-Electrico-Mechanical-System，MEMS)技術(shù)的 發(fā)展，各種微機(jī)電裝置，包括：微傳感器、微致動(dòng)器等實(shí)現(xiàn)了微小型化，微小型化有利于提高 器件集成度，因此MEMS成為了主要的發(fā)展方向之一。
[0003] 現(xiàn)如今，利用各向異性磁組（anisotropicmagnetresistive，AMR)制造的微機(jī)電 系統(tǒng)具有靈敏度高、熱穩(wěn)定性好、材料成本低、制備工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng) 用。下面請(qǐng)參考如圖1-5所示的現(xiàn)有技術(shù)中的MEMS器件過(guò)程中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0004] 如圖1所示，首先，提供前端結(jié)構(gòu)1，所述前端結(jié)構(gòu)1上形成有初始深槽2。然后， 如圖2所示，在所述前端結(jié)構(gòu)1上依次層疊AMR材料層3,氮化鉭層4以及掩膜層5,其中 AMR材料層3,氮化鉭層4以及掩膜層5在前端結(jié)構(gòu)1上表面部分的厚度比位于初始深槽2 中的厚度大。然后如圖3所示，填充光刻填充材料6,并形成圖案化的光阻7。之后，如圖4 所示，以圖案化的光阻7為掩膜，刻蝕光刻填充材料6,形成開(kāi)口 8,暴露出掩膜層5。最后， 如圖5所示，刻蝕暴露出的掩膜層5以及其下的氮化鉭層4,形成最終的深槽。
[0005] 在刻蝕過(guò)程中，為了獲得較好的刻蝕面，是加大刻蝕光刻填充材料6的力度，例如 控制刻蝕時(shí)間在260s以上，以減少刻蝕聚合物的產(chǎn)生。但是卻引發(fā)了新的問(wèn)題，由于對(duì)光 刻填充材料6的刻蝕時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)掩膜層5及氮化鉭層4產(chǎn)生了侵蝕。如圖5所示，最終獲 得的掩膜層5、氮化鉭層4的側(cè)壁產(chǎn)生弓狀內(nèi)凹（bowing) 91，并且由于掩膜層5、氮化鉭層4 在初始深槽內(nèi)外的厚度不同，使得深槽底部的AMR材料層3也被刻蝕，產(chǎn)生凹陷92。這都 將嚴(yán)重影響器件的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于，提供一種深槽的制作方法，獲得具有高質(zhì)量側(cè)壁和底壁的深 槽。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種深槽的制作方法，包括：
[0008] 提供前端結(jié)構(gòu)，所述前端結(jié)構(gòu)形成有初始深槽；
[0009] 在所述前端結(jié)構(gòu)上順次形成AMR層、第一阻擋層和第二阻擋層；
[0010] 在所述初始深槽中填充光刻填充材料層，并覆蓋前端結(jié)構(gòu)；
[0011] 形成第一光阻層，進(jìn)行第一次光刻，之后對(duì)光刻填充材料層進(jìn)行開(kāi)口，暴露出位于 初始深槽底部的部分第二阻擋層；
[0012] 去除暴露出的位于初始深槽底部的部分第二阻擋層以及其下方的第一阻擋層，暴 露出AMR層；
[0013] 去除光刻填充材料層及第一光阻層，形成第二光阻層，進(jìn)行第二次光刻，獲得圖案 化的第二光阻層，暴露出部分第二阻擋層；
[0014] 去除暴露出的部分第二阻擋層以及其下方的第一阻擋層，暴露出AMR層；
[0015] 去除第二光阻層。
[0016] 可選的，對(duì)于所述的深槽的制作方法，所述初始深槽的深度為2-4ym。
[0017] 可選的，對(duì)于所述的深槽的制作方法，所述光刻填充材料層位于前端結(jié)構(gòu)之上的 厚度為2-4ym。
[0018] 可選的，對(duì)于所述的深槽的制作方法，所述所述AMR層的材料為鐵鎳合金，所述第 一阻擋層的材料為氮化鈦，所述第二阻擋層的材料為氮化硅。
[0019] 可選的，對(duì)于所述的深槽的制作方法，所述AMR層、第一阻擋層和第二阻擋層位于 初始深槽外的厚度大于位于初始深槽內(nèi)的厚度
[0020] 可選的，對(duì)于所述的深槽的制作方法，所述AMR層位于初始深槽外的厚度為 丨50-300A，所述第一阻擋層位于初始深槽外的厚度為800-I000A,所述第二阻擋層位 于初始深槽外的厚度為500-700A。
[0021] 可選的，對(duì)于所述的深槽的制作方法，采用干法刻蝕形成所述開(kāi)口，刻蝕時(shí)間為 180-210s〇
[0022] 可選的，對(duì)于所述的深槽的制作方法，所述開(kāi)口偏離所述初始深槽的中心線。
[0023] 可選的，對(duì)于所述的深槽的制作方法，第二次光刻后暴露出的第二阻擋層包括靠 近所述開(kāi)口的初始深槽側(cè)壁上的第二阻擋層以及所述開(kāi)口與所述初始深槽側(cè)壁之間的第 二阻擋層。
[0024] 可選的，對(duì)于所述的深槽的制作方法，第二次光刻后暴露出的第二阻擋層還包括 第二阻擋層在前端結(jié)構(gòu)上緊鄰所述初始深槽側(cè)壁的一部分。
[0025] 可選的，對(duì)于所述的深槽的制作方法，去除第一光阻層和第二光阻層包括：進(jìn)行灰 化處理和清洗。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的深槽的制作方法中，對(duì)初始深槽中的阻擋層進(jìn)行 了兩次刻蝕，從而避免了由于阻擋層厚度不一致導(dǎo)致底部過(guò)刻蝕現(xiàn)象；此外，通過(guò)縮短光刻 填充材料的刻蝕時(shí)間，也避免了對(duì)阻擋層的過(guò)刻蝕，從而最終獲得的深槽側(cè)壁及底壁平整， 提高了器件的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1-4為現(xiàn)有技術(shù)中的MEMS器件過(guò)程中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖5為現(xiàn)有技術(shù)中MEMS器件的氮化鉭層刻蝕后的顯示圖像；
[0029] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中深槽的制作方法的流程圖；
[0030] 圖7-圖15為本發(fā)明實(shí)施例中深槽的制作方法的過(guò)程中的器件結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面將結(jié)合示意圖對(duì)本發(fā)明的深槽的制作方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不 作為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0032] 在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要 求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非 精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0033] 本發(fā)明的核心思想在于，提供一種深槽的制作方法，采用兩次刻蝕，獲得了較佳質(zhì) 量的深槽。該方法包括：
[0034] 步驟S101，提供前端結(jié)構(gòu)，所述前端結(jié)構(gòu)形成有初始深槽；
[0035] 步驟S102,在所述前端結(jié)構(gòu)上順次形成AMR層、第一阻擋層和第二阻擋層；
[0036] 步驟S103,在所述初始深槽中填充光刻填充材料層，并覆蓋前端結(jié)構(gòu)；
[0037] 步驟S104,形成第一光阻層，進(jìn)行第一次光刻，之后對(duì)光刻填充材料層進(jìn)行開(kāi)口， 暴露出位于初始深槽底部的部分第二阻擋層；
[0038] 步驟S105,去除暴露出的位于初始深槽底部的部分第二阻擋層以及其下方的第一 阻擋層，暴露出AMR層；
[0039] 步驟S106,去除光刻填充材料層及第一光阻層，形成第二光阻層，進(jìn)行第二次光 亥IJ，獲得圖案化的第二光阻層，暴露出部分第二阻擋層；
[0040] 步驟S107,去除暴露出的部分第二阻擋層以及其下方的第一阻擋層，暴露出AMR 層；
[0041] 步驟S108,去除第二光阻層，獲得所需深槽。
[0042] 以下列舉所述深槽的制作方法的較優(yōu)實(shí)施例，以清楚說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)明 確的是，本發(fā)明的內(nèi)容并不限制于以下實(shí)施例，其他通過(guò)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的常規(guī)技術(shù) 手段的改進(jìn)亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0043] 請(qǐng)參考圖6,并結(jié)合圖7-圖12,其中圖6為本發(fā)明實(shí)施例中深槽的制作方法的流 程圖；圖7~圖12為本發(fā)明實(shí)施例中深槽的制作方法的過(guò)程中的