[发明专利]深槽的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种深槽的制作方法。

背景技术

近年来，随着微机电系统(Micro-Electrico-Mechanical-System，MEMS)技术的发展，各种微机电装置，包括：微传感器、微致动器等实现了微小型化，微小型化有利于提高器件集成度，因此MEMS成为了主要的发展方向之一。

现如今，利用各向异性磁组(anisotropic magnet resistive，AMR)制造的微机电系统具有灵敏度高、热稳定性好、材料成本低、制备工艺简单等特点，已经得到了广泛的应用。下面请参考如图1-5所示的现有技术中的MEMS器件过程中的结构示意图。

如图1所示，首先，提供前端结构1，所述前端结构1上形成有初始深槽2。然后，如图2所示，在所述前端结构1上依次层叠AMR材料层3，氮化钽层4以及掩膜层5，其中AMR材料层3，氮化钽层4以及掩膜层5在前端结构1上表面部分的厚度比位于初始深槽2中的厚度大。然后如图3所示，填充光刻填充材料6，并形成图案化的光阻7。之后，如图4所示，以图案化的光阻7为掩膜，刻蚀光刻填充材料6，形成开口8，暴露出掩膜层5。最后，如图5所示，刻蚀暴露出的掩膜层5以及其下的氮化钽层4，形成最终的深槽。

在刻蚀过程中，为了获得较好的刻蚀面，是加大刻蚀光刻填充材料6的力度，例如控制刻蚀时间在260s以上，以减少刻蚀聚合物的产生。但是却引发了新的问题，由于对光刻填充材料6的刻蚀时间较长，对掩膜层5及氮化钽层4产生了侵蚀。如图5所示，最终获得的掩膜层5、氮化钽层4的侧壁产生弓状内凹(bowing)91，并且由于掩膜层5、氮化钽层4在初始深槽内外的厚度不同，使得深槽底部的AMR材料层3也被刻蚀，产生凹陷92。这都将严重影响器件的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种深槽的制作方法，获得具有高质量侧壁和底壁的深槽。

为解决上述技术问题，本发明提供一种深槽的制作方法，包括：

提供前端结构，所述前端结构形成有初始深槽；

在所述前端结构上顺次形成AMR层、第一阻挡层和第二阻挡层；

在所述初始深槽中填充光刻填充材料层，并覆盖前端结构；

形成第一光阻层，进行第一次光刻，之后对光刻填充材料层进行开口，暴露出位于初始深槽底部的部分第二阻挡层；

去除暴露出的位于初始深槽底部的部分第二阻挡层以及其下方的第一阻挡层，暴露出AMR层；

去除光刻填充材料层及第一光阻层，形成第二光阻层，进行第二次光刻，获得图案化的第二光阻层，暴露出部分第二阻挡层；

去除暴露出的部分第二阻挡层以及其下方的第一阻挡层，暴露出AMR层；

去除第二光阻层。

可选的，对于所述的深槽的制作方法，所述初始深槽的深度为2-4μm。

可选的，对于所述的深槽的制作方法，所述光刻填充材料层位于前端结构之上的厚度为2-4μm。

可选的，对于所述的深槽的制作方法，所述所述AMR层的材料为铁镍合金，所述第一阻挡层的材料为氮化钛，所述第二阻挡层的材料为氮化硅。

可选的，对于所述的深槽的制作方法，所述AMR层、第一阻挡层和第二阻挡层位于初始深槽外的厚度大于位于初始深槽内的厚度

可选的，对于所述的深槽的制作方法，所述AMR层位于初始深槽外的厚度为所述第一阻挡层位于初始深槽外的厚度为所述第二阻挡层位于初始深槽外的厚度为

可选的，对于所述的深槽的制作方法，采用干法刻蚀形成所述开口，刻蚀时间为180-210s。

可选的，对于所述的深槽的制作方法，所述开口偏离所述初始深槽的中心线。

可选的，对于所述的深槽的制作方法，第二次光刻后暴露出的第二阻挡层包括靠近所述开口的初始深槽侧壁上的第二阻挡层以及所述开口与所述初始深槽侧壁之间的第二阻挡层。

可选的，对于所述的深槽的制作方法，第二次光刻后暴露出的第二阻挡层还包括第二阻挡层在前端结构上紧邻所述初始深槽侧壁的一部分。

可选的，对于所述的深槽的制作方法，去除第一光阻层和第二光阻层包括：进行灰化处理和清洗。

与现有技术相比，本发明提供的深槽的制作方法中，对初始深槽中的阻挡层进行了两次刻蚀，从而避免了由于阻挡层厚度不一致导致底部过刻蚀现象；此外，通过缩短光刻填充材料的刻蚀时间，也避免了对阻挡层的过刻蚀，从而最终获得的深槽侧壁及底壁平整，提高了器件的可靠性。

附图说明