半导体芯片的制作方法技术

本发明专利技术提供一种半导体芯片的制作方法，该方法包括：在衬底表面生长氧化保护层；采用光刻胶掩膜刻蚀工艺，在所述氧化保护层和衬底中刻蚀形成第一台阶的图案；在上述衬底表面生长侧墙保护层；对所述侧墙保护层进行刻蚀，在所述第一台阶的侧壁保留侧墙保护层，以形成侧墙；在所述氧化保护层和侧墙的掩膜下，对所述衬底进行刻蚀，形成第二台阶的图案；去除所述氧化保护层和侧墙。本发明专利技术提供的半导体芯片的制作方法，可保证半导体芯片上连续多级图案的细微尺寸，提高多级图案的精确度。

【技术实现步骤摘要】
半导体芯片的制作方法
本专利技术涉及半导体芯片制造
，尤其涉及一种半导体芯片的制作方法。
技术介绍
随着科技的发展，终端的输入键盘已逐渐从实体键盘向虚拟键盘发展，现有的虚拟键盘包括虚拟触摸键盘、虚拟激光键盘等。虚拟激光键盘内部的激光发射器件和/或接收器件都需要一个具有多级台阶图案的半导体芯片。当激光照射在该半导体芯片表面的不同台阶时，产生不同的信号。现有技术中，在衬底表面的连续多级台阶图形的制作中每个台阶图案都是通过涂抹光刻胶、曝光、刻蚀来实现。图1为现有技术中采用光刻胶掩膜刻蚀工艺制作第一台阶的示意图。图2为现有技术中采用光刻胶掩膜刻蚀工艺制作第二台阶的示意图。如图2所示，现有技术在制作第二台阶图案时，由于光刻胶的流动性一般需涂抹较厚的光刻胶，以保证光刻胶可以完全覆盖不需要刻蚀的区域，但是过厚的光刻胶给曝光带来了困难，且曝光不均匀，以致最终刻蚀图案的精确度难以保证。因此目前，勉强制作一些台阶数较小，台阶高度较低的图形。现有技术制作连续多级图案需要多次的光刻涂胶和曝光，由于光刻涂胶、曝光工艺能力受限使得制作的连续多级图案的精确度低。
技术实现思路
本专利技术提供一种半导体芯片的制作方法，以解决现有技术在衬底表面制作连续多级台阶图案细微尺寸和精确度难以保证的问题。第一方面，本专利技术提供一种半导体芯片的制作方法，包括：在衬底表面生长氧化保护层；采用光刻胶掩膜刻蚀工艺，在所述氧化保护层和衬底中刻蚀形成第一台阶的图案；在上述衬底表面生长侧墙保护层；对所述侧墙保护层进行刻蚀，在所述第一台阶的侧壁保留侧墙保护层，以形成侧墙；在所述氧化保护层和侧墙的掩膜下，对所述衬底进行刻蚀，形成第二台阶的图案；去除所述氧化保护层和侧墙。本专利技术提供的半导体芯片的制作方法，巧妙的利用氧化保护层和侧墙的保护，直接进行刻蚀，形成第二台阶图案，而无需再次涂抹过厚光刻胶，避免了由于光刻涂胶、曝光工艺对形成的台阶图案的影响，更好地保证连续多级图案的细微尺寸，提高多级图案的精确度。附图说明图1为现有技术中采用光刻胶掩膜刻蚀工艺制作第一台阶的示意图；图2为现有技术中采用光刻胶掩膜刻蚀工艺制作第二台阶的示意图；图3为本专利技术实施例一所提供的半导体芯片的制作方法的流程图；图4为本专利技术实施例三所提供的半导体制作方法的流程图；图5为本专利技术实施例三中步骤402形成的第一组台阶的示意图；图6为本专利技术实施例三中步骤403生长的氮化硅层的示意图；图7为本专利技术实施例三中步骤404刻蚀形成的第一侧墙的示意图；图8为本专利技术实施例三中步骤405刻蚀形成的第二组台阶的示意图；图9为本专利技术实施例三中步骤406刻蚀形成的氮化硅层的示意图；图10为本专利技术实施例三中步骤407刻蚀形成的第二侧墙的示意图；图11为本专利技术实施例三中步骤408刻蚀形成的第三组台阶的示意图；图12为本专利技术实施例三中步骤409刻蚀形成的第三侧墙的示意图；图13为本专利技术实施例三中步骤410刻蚀形成的第四组台阶的示意图；图14为本专利技术实施例三中形成的具有4组连续台阶的图案的半导体芯片的示意图。附图标记说明：101、201、1302：光刻胶；102、202：衬底；501：二氧化硅层；502、801、1101、1301：硅衬底；601、901：氮化硅层；701：第一侧墙；1001、第二侧墙；1201：第三侧墙。具体实施方式本专利技术实施例一提供一种半导体芯片的制作方法。图3为本专利技术实施例一所提供的半导体芯片的制作方法的流程图。如图3所示，该方法，包括：步骤301、在衬底表面生长氧化保护层。具体地，在衬底表面生长氧化保护层可以通过热氧化方式或射频溅射方式等获得。热氧化方式例如可以是将衬底置入充满氧气的加热炉中，形成氧化保护层。热氧化方式通常包括干氧法和湿氧法，所谓干氧法指的是以氧气作为氧化剂氧化衬底，以形成氧化保护层，所谓湿氧法指的是以氧气和水作为氧化剂氧化衬底，以形成氧化保护层。通常可以通过控制加热炉的温度、加热炉中的含氧量和/或加热的时间来控制该氧化保护层的厚度。步骤302、采用光刻胶掩膜刻蚀工艺，在所述氧化保护层和衬底中刻蚀形成第一台阶的图案。具体地，步骤302是说在氧化保护层的表面上涂抹光刻胶，通过掩膜板进行曝光，确定第一台阶图案的位置，最后根据确定的位置，在氧化保护层和衬底中刻蚀形成第一台阶的图案。根据需要制作的第一台阶的厚度，确定刻蚀时间，在确定的时间内进行刻蚀，即可形成对应高度的第一台阶。需要说明的是，现有技术中是直接在衬底表面涂抹光刻胶，采用光刻胶掩膜刻蚀工艺，通过刻蚀衬底形成第一台阶图案，然而在本步骤中是在衬底的氧化保护层的表面涂抹光刻胶，从而采用光刻胶掩膜刻蚀工艺，先后通过刻蚀氧化保护层和衬底形成第一台阶图案。步骤303、在上述衬底表面生长侧墙保护层。具体地，生长侧墙保护层的方法可以是与步骤301中生长氧化保护层的方式类似，区别在于，侧墙保护层的材料与氧化保护层的材料不同。步骤304、对所述侧墙保护层进行刻蚀，在所述第一台阶的侧壁保留侧墙保护层，以形成侧墙。具体地，由于侧墙保护层的材料与氧化保护层的材料不同，且一般情况下对不同材料的刻蚀所采用的方法、使用的气体或刻蚀溶剂不同，因此对侧墙保护层进行刻蚀，不会对氧化保护层造成刻蚀损伤，即使可以造成损伤，损伤也较小，而不会对已制作形成的第一台阶的图案造成损坏。由于侧墙保护层在第一台阶的侧壁处垂直方向上的厚度大于水平方向上的厚度，而侧墙保护层在第一台阶侧壁处水平方向的厚度等于生长的侧墙保护层的厚度。因此，对侧墙保护层进行刻蚀，会在所述第一台阶的侧壁处形成侧墙。对侧墙保护层进行刻蚀之前，还需要确定刻蚀时间，该刻蚀时间可以是根据侧墙保护层的厚度确定，进而在确定的刻蚀时间内对侧墙保护层进行刻蚀，在可以在第一台阶的侧壁处形成侧墙。步骤305、在所述氧化保护层和侧墙的掩膜下，对所述衬底进行刻蚀，形成第二台阶的图案。由于衬底的材料与氧化保护层和侧墙保护层的材料均不同，因此在对衬底进行刻蚀的过程中，氧化保护层和侧墙可以起到掩膜的作用，从而使得对衬底的刻蚀可以在侧墙所在位置处形成第二台阶的图案。步骤306、去除所述氧化保护层和侧墙。去除氧化保护层和侧墙的过程可以是分别对氧化保护层和侧墙采用对应的刻蚀剂或气体进行刻蚀。本专利技术实施例一所提供的半导体芯片的制作方法，首先通过在衬底表面生长氧化保护层，采用光刻掩膜刻蚀工艺，形成第一台阶图案，并通过在第一台阶的侧壁形成侧墙，氧化保护层和侧墙的保护下，对衬底进行刻蚀，形成第二台阶的图案，最后将氧化保护层和侧墙去除，形成具有连续台阶图案的芯片。在半导体制作
，光刻工艺属于最复杂、最昂贵的工艺。该方法巧妙的利用氧化保护层和侧墙的保护，直接进行刻蚀，形成第二台阶图案，而无需再次涂抹过厚光刻胶，避免了由于光刻涂胶、曝光工艺对形成的台阶图案的影响，由于通过刻蚀而剩余的侧墙宽度较小，且能于第一台阶的侧壁良好贴合，所以更好地保证了连续多级图案的细微尺寸，提高多级图案的精确度，进而提高半导体芯片的使用性能。同时，由于减少光刻的次数，降低了半导体器件的制作成本。在上述实施例技术方案的基础上，本专利技术实施例二还提供一种半导体制作方法。在上述实施例的方案中，所述衬底为硅衬底，所述氧化保护层的材料为二氧化硅，所述侧墙保护层的材料为氮化硅。衬底可以是蓝宝石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体芯片的制作方法，其特征在于，包括：在衬底表面生长氧化保护层；采用光刻胶掩膜刻蚀工艺，在所述氧化保护层和衬底中刻蚀形成第一台阶的图案；在上述衬底表面生长侧墙保护层；对所述侧墙保护层进行刻蚀，在所述第一台阶的侧壁保留侧墙保护层，以形成侧墙；在所述氧化保护层和侧墙的掩膜下，对所述衬底进行刻蚀，形成第二台阶的图案；去除所述氧化保护层和侧墙。

【技术特征摘要】
1.一种半导体芯片的制作方法，其特征在于，包括：在衬底表面生长氧化保护层；采用光刻胶掩膜刻蚀工艺，在所述氧化保护层和衬底中刻蚀形成第一台阶的图案；在上述衬底表面生长侧墙保护层；对所述侧墙保护层进行刻蚀，在所述第一台阶的侧壁保留侧墙保护层，以形成侧墙；在所述氧化保护层和侧墙的掩膜下，对所述衬底进行刻蚀，形成第二台阶的图案；去除所述氧化保护层和侧墙；在所述去除所述氧化保护层和侧墙之前，还包括：重复执行所述生长侧墙保护层、刻蚀侧墙和刻蚀第二台阶图案的步骤，以形成两个以上第二台阶；在所述去除所述氧化保护层和侧墙之前，还包括：在所述衬底上采用光刻胶掩膜刻蚀工艺，刻蚀形成至少两个第三台阶，所述至...

【专利技术属性】
技术研发人员：马万里，陈兆同，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，深圳方正微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11