阶梯膜层的形成方法技术

本发明专利技术提供了一种阶梯膜层的形成方法，包括如下步骤：提供基底，在所述基底上形成阻挡层；以所述阻挡层为掩膜，刻蚀所述基底形成一级阶梯；在所述阻挡层和所述一级阶梯上形成聚合物层；刻蚀靠近所述一级阶梯一侧的部分阻挡层，去除所聚合物层，在所述基底上形成阶梯面；以所述阻挡层为掩膜，刻蚀所述基底形成二级阶梯。在本发明专利技术提供的阶梯膜层的形成方法中，通过在阻挡层和形成的阶梯上覆盖一层聚合物层，减少了后续刻蚀工艺的影响，从而减少对阻挡层的损耗，进而使相同厚度的阻挡层能够形成更多级数的阶梯，提高了生产效率，于是降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种阶梯膜层的形成方法。
技术介绍
半导体制造技术需要在半导体基底上进行多种不同的物理和化学工艺，光刻和刻蚀工艺则是半导体制造技术最重要的工艺之一。因为在整个集成电路的制造过程当中需要进行多次光刻和刻蚀工序，所以光刻和刻蚀工艺耗费生产总成本的较大比例，光刻和刻蚀工艺的发展能够极大地推动半导体性能的提高和总生产成本的降低。光刻和刻蚀工艺是通过一系列生产步骤，将基底表面的特定部分除去的主要工艺，通过光刻及刻蚀可以在基底表面形成带有微图形结构的薄膜。在某些半导体器件的制作过程，需要在基底上形成若干级的阶梯膜层，以形成特定的结构来实现某些功能。对于这种多级阶梯膜层结构的实现，现有技术通常可以采用以下两种方式：一种是在基底上沉积多层薄膜，通过对薄膜的刻蚀得到多种材料的阶梯结构；另一种是直接对基底进行刻蚀，得到单一材料的多级阶梯结构。当采用第二种方式时，需要直接在基底上多次向下刻蚀形成阶梯膜层，然而当所需要形成的阶梯数量较多时，则需要进行多次的光刻及刻蚀步骤，增加了工艺难度以及生产成本，如何降低艺难度和生产成本是本领域技术人员努力的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阶梯膜层的形成方法，以解决现有技术的工艺难度和生产成本较高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种阶梯膜层的形成方法，包括如下步骤：S1：提供基底，在所述基底上形成阻挡层；S2：以所述阻挡层为掩膜，刻蚀所述基底形成一级阶梯；S3：在所述阻挡层和所述一级阶梯上形成聚合物层；S4：刻蚀靠近所述一级阶梯一侧的部分阻挡层，去除所聚合物层，在所述基底上形成阶梯面；S5：以所述阻挡层为掩膜，刻蚀所述基底形成二级阶梯。优选的，在所述阶梯膜层的形成方法中，还包括依次重复步骤S3至S5在所述基底上形成三级以上阶梯。优选的，在所述阶梯膜层的形成方法中，所述基底的材料为硅、氧化硅或氮化硅。优选的，在所述阶梯膜层的形成方法中，所述基底的厚度为8um～15um。优选的，在所述阶梯膜层的形成方法中，所述阻挡层为光阻层。优选的，在所述阶梯膜层的形成方法中，所述光阻层的厚度为4um～8um。优选的，在所述阶梯膜层的形成方法中，所述一级阶梯的高度为优选的，在所述阶梯膜层的形成方法中，所述一级阶梯的宽度为优选的，在所述阶梯膜层的形成方法中，所述第一聚合物层通过溴化氢与氟甲烷在电离辐射环境下形成。优选的，在所述阶梯膜层的形成方法中，所述阶梯面的宽度为优选的，在所述阶梯膜层的形成方法中，还包括清除阻挡层的步骤。综上所述，在本专利技术提供的阶梯膜层的形成方法中，通过在阻挡层和形成的阶梯上覆盖一层聚合物层，减少了后续刻蚀工艺的影响，从而减少对阻挡层的损耗，进而使相同厚度的阻挡层能够形成更多级数的阶梯，提高了生产效率，于是降低了生产成本。附图说明图1是本专利技术实施例的阶梯膜层的形成方法的流程图；图2～图6是本专利技术实施例的阶梯膜层的剖面示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。如图1所示，本专利技术提供一种阶梯膜层的形成方法，包括如下步骤，S1：提供基底，在所述基底上形成阻挡层；S2：以所述阻挡层为掩膜，刻蚀所述基底形成一级阶梯；S3：在所述阻挡层和所述一级阶梯上形成聚合物层；S4：刻蚀靠近所述一级阶梯一侧的部分阻挡层，去除所聚合物层，在所述基底上形成阶梯面；S5：以所述阻挡层为掩膜，刻蚀所述基底形成二级阶梯。下面根据图1所示步骤结合形成阶梯膜层的剖视图更详细的介绍本专利技术。首先，如图2所示，根据步骤S1，提供基底10，在所述基底10上形成阻挡层20，形成的阻挡层20覆盖在基底10上，在边沿位置露出形成阶梯的区域。在本实施例中，所述基底10的材料为硅、氧化硅或氮化硅，基底的材料为半导体材料中的一种，本专利技术中的基底即可以作为单独的结构，也可以是其它半导体器件中部分的结构，本专利技术不对基底的相对位置关系做限制。在本实施例中，所述基底10的厚度为8um～15um，基底10的厚度选择需要大于形成的多级阶梯的高度。优选的，所述阻挡层20为光阻层，光阻可以在众多材料表面形成一个较佳的图案并作为阻挡层进行半导体工艺。在本实施例中，所述光阻层20的厚度为4um～8um，通过一定厚度的光阻层来满足工艺需要，光阻层太薄或太厚都会增加工艺的难度。下一步，如图3所示，根据步骤S2，以所述阻挡层20为掩膜，刻蚀所述基底10形成一级阶梯40。优选的，所述一级阶梯的高度为也就是一级阶梯所在面与基底表面的高度差。优选的，所述一级阶梯40的宽度L为也就是步骤S1中阻挡层20未覆盖基底10的区域的宽度。再下一步，如图4所示，根据步骤S3，在所述阻挡层20和所述一级阶梯40上形成聚合物层30，通过所述聚合物层30起到减少所述阻挡层20损耗的作用。优选的，所述聚合物层30通过溴化氢(HBr)与氟甲烷(CH3F)在电离辐射环境下形成，通过包含溴化氢和氟甲烷等气体在电离辐射环境下激活成等离子体，在所述阻挡层和所述一级阶梯上形成聚合物层。在其它的实施例中，氟甲烷也可以采用二氟甲烷(CH2F2)或三氟甲烷(CHF3)等气体及其混合气体替换，本实施例中为优选方式。接着，如图5所示，根据步骤S4，刻蚀靠近所述一级阶梯40一侧的部分阻挡层20，去除所聚合物层30，在所述基底10上形成阶梯面11，也就是通过本步骤使所述基底10露出所述阶梯面11，为后续工艺做准备。在本专利技术的方案中，由于形成了聚合物层，减少了每次刻蚀的影响，从而使相同厚度的阻挡层能够形成更多级数的阶梯，从而减少了成本。在现有技术中没有聚合物层的情况下，由于每次刻蚀都会对阻挡层的表面产生损耗，因此会影响单次阻挡层形成阶梯的级数。然后，如图6所示，根据步骤S5，以所述阻挡层20为掩膜，刻蚀所述基底10形成二级阶梯50，也就是刻蚀所述阶梯面11和所述一级阶梯40形成二级阶梯50。本领域技术人员容易理解，依次重复步骤S3至S5在所述基底上形成三级以上阶梯。通过本实施提供的方案可以形成5级以上的阶梯，满足产品设计的需要。在具体的实施方式中，通过刻蚀某一级阶梯，实现使阶梯的级数增加一级，从而实现更多级阶梯的基底，由于聚合物层的存在，从而使单层的阻挡层能够形成更多极阶梯提高了生产效率，于是降低了生产成本。优选的，本实施例的阶梯膜层的形成方法，还包括清除阻挡层的步骤，当已经形成所需要的多级阶梯膜层时可能剩余部分阻挡层，需要进行清除多余的阻挡层的步骤。综上所述，在本专利技术提供的阶梯膜层的形成方法中，通过在阻挡层和形成的阶梯上覆盖一层聚合物层，减少了后续刻蚀工艺的影响，从而减少对阻挡层的损耗，进而使相同厚度的阻挡层能够形成更多级数的阶梯，提高了生产效率，于是降低了生产成本。上述描述仅是对本专利技术较佳实施例的描述，并非对本专利技术范围的任何限定，本专利
的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阶梯膜层的形成方法，其特征在于，包括如下步骤，S1：提供基底，在所述基底上形成阻挡层；S2：以所述阻挡层为掩膜，刻蚀所述基底形成一级阶梯；S3：在所述阻挡层和所述一级阶梯上形成聚合物层；S4：刻蚀靠近所述一级阶梯一侧的部分阻挡层，去除所聚合物层，在所述基底上形成阶梯面；S5：以所述阻挡层为掩膜，刻蚀所述基底形成二级阶梯。

【技术特征摘要】
1.一种阶梯膜层的形成方法，其特征在于，包括如下步骤，S1：提供基底，在所述基底上形成阻挡层；S2：以所述阻挡层为掩膜，刻蚀所述基底形成一级阶梯；S3：在所述阻挡层和所述一级阶梯上形成聚合物层；S4：刻蚀靠近所述一级阶梯一侧的部分阻挡层，去除所聚合物层，在所述基底上形成阶梯面；S5：以所述阻挡层为掩膜，刻蚀所述基底形成二级阶梯。2.如权利要求1所述的阶梯膜层的形成方法，其特征在于，还包括依次重复步骤S3至S5在所述基底上形成三级以上阶梯。3.如权利要求1或2所述的阶梯膜层的形成方法，其特征在于，所述基底的材料为硅、氧化硅或氮化硅。4.如权利要求1或2所述的阶梯膜层的形成方法，其特征在于，所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏建军，胡瑞，刘孟勇，刘志攀，邹浩，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42