CN103065941A - 半导体器件制备台面缓坡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体器件制备台面缓坡的方法，包括如下步骤：(1)对晶圆或芯片进行光刻，将待刻蚀的台面图形转移至光刻胶上；(2)光刻胶回流，在光刻胶边缘形成缓坡；(3)用干法刻蚀，将缓坡形状转移至晶圆或芯片上；(4)去除光刻胶，在晶圆或芯片上形成需要的台面缓坡结构。本发明可以解决目前通用的使用湿法刻蚀方法带来的侧蚀严重，不易控制的问题，实现对台面缓坡的角度、刻蚀深度的良好控制，从而有效提高半导体器件的性能和成品率。

Description

半导体器件制备台面缓坡的方法

技术领域

本发明属于半导体制造领域，涉及一种使用光刻胶回流和干法刻蚀形成半导体器件台面缓坡的方法。

背景技术

台面缓坡技术在半导体制造工艺中被广泛应用。这种技术能够实现双端器件阵列在同一高度上的电学接触，这对倒装互联和集成混成工艺十分重要，已经被广泛应用于红外焦平面阵列，空间光调制器阵列等。目前的台面缓坡技术，主要集中在使用光刻胶对台面进行掩膜保护以后，使用化学溶液湿法腐蚀出台面。利用半导体材料晶相的各向异性，能够在台面边缘形成一定角度的坡度。这种方法简单易行，但也有一定的缺点：

1.湿法腐蚀的均匀性较差，引入的工艺不一致性一定程度影响了成品率。

2.腐蚀速率对溶液配比较敏感，工艺重复性差。

3.腐蚀终点停止控制较难，容易造成器件的失效。

4.引入了侧蚀问题。台面除了被在垂直方向腐蚀以外，横向也会被腐蚀。对某些配比溶液来说，横向/纵向被刻蚀比例远大于1，造成腐蚀过后台面过小，给后续的连接金属和焊球沉积带来困难。

与湿法刻蚀相比，干法刻蚀具有明显优势。这种刻蚀方法均匀性好，工艺重复性强，可以结合在位光学监控实现精确的终点探测，不会产生侧蚀问题。因此，寻找一种使用干法刻蚀实现台面缓坡的方法，对现有的半导体器件的制备工艺具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种半导体器件制备台面缓坡的方法，可以解决目前通用的使用湿法刻蚀方法带来的侧蚀严重，不易控制的问题，实现对台面缓坡的角度、刻蚀深度的良好控制，从而有效提高半导体器件的性能和成品率。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种半导体器件制备台面缓坡的方法，包括如下步骤：

(1)对晶圆或芯片进行光刻，将待刻蚀的台面图形转移至光刻胶上；

(2)光刻胶回流，在光刻胶边缘形成缓坡；

(3)用干法刻蚀，将缓坡形状转移至晶圆或芯片上；

(4)去除光刻胶，在晶圆或芯片上形成需要的台面缓坡结构。

优选地，步骤(2)中所述的光刻胶回流，包括热板上烘烤，或者烤箱中烘烤，或者使用等离子体轰击的方法。

进一步地，步骤(2)中缓坡的形状和角度由光刻胶的类型、厚度、以及烘烤的温度、烘烤的时间或者等离子轰击的能量和时间共同决定。

优选地，步骤(3)所述的干法刻蚀，包括耦合等离子体刻蚀，反应离子刻蚀，和离子束刻蚀。

进一步地，步骤(3)中光刻胶的缓坡形状以及光刻胶与芯片之间的刻蚀比共同决定了芯片上形成的台面缓坡的形状和角度。

更近一步地，所述的台面缓坡形状俯视为多边形，优选为四边形、五边形或八边形。

更近一步地，所述的台面缓坡形状俯视为圆形。

本发明的方法可以解决目前通用的使用湿法刻蚀方法带来的侧蚀严重，不易控制的问题，实现对台面缓坡的角度、刻蚀深度的良好控制，从而有效提高半导体器件的性能和成品率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1本发明步骤(1)对晶圆或芯片进行光刻后的示意图；

图2本发明步骤(2)光刻胶回流，在光刻胶边缘形成缓坡的示意图；

图3是本发明步骤(3)用干法刻蚀，将缓坡形状转移至晶圆或芯片上的示意图；

图4是本发明步骤(4)去除光刻胶，在晶圆或芯片上形成需要的台面缓坡结构的示意图；

图5是本发明方法的流程图。

图中的附图标记为：

1、光刻胶；2、晶圆或器件；3、台面缓坡结构。

具体实施方式

如图5所示，本发明提供了一种半导体器件制备台面缓坡的方法，包括如下步骤：

(1)对晶圆或芯片进行光刻，将待刻蚀的台面图形转移至光刻胶上；

(2)光刻胶回流，在光刻胶边缘形成缓坡；

(3)用干法刻蚀，将缓坡形状转移至晶圆或芯片上；

(4)去除光刻胶，在晶圆或芯片上形成需要的台面缓坡结构。

如图1至图4所示，为本发明制备台面缓坡具体各步骤的示意图。

第一步如图1所示，对晶圆或者芯片2进行常规光刻，通过甩胶、前烘、曝光、显影、后烘等工艺，将待刻蚀的台面图形转移至光刻胶1上。

第二步如图2所示，对光刻胶1回流。使用热板烘烤、烘箱烘烤或者等离子体轰击等方式，使光刻胶1软化流动，在边缘形成缓坡。光刻胶1的类型、厚度、以及烘烤的温度、时间(或者等离子轰击的能量和时间)共同决定了缓坡的形状和角度。

第三步如图3所示，进行干法刻蚀，使用等离子体刻蚀(ICP)，反应离子刻蚀(RIE)，离子束刻蚀(IBE)等常见干法刻蚀手段对晶圆或者芯片进行刻蚀。由于光刻胶1边缘是缓坡形状，经过一定的刻蚀以后，该缓坡形状将被转移至晶圆或者芯片2上。光刻胶1的缓坡形状以及光刻胶与芯片之间的刻蚀比共同决定了晶圆或芯片2上形成的台面缓坡的形状和角度。

第四步如图4所示，去除光刻胶1，去胶后即在晶圆或芯片2上形成需要的台面缓坡结构3。台面缓坡结构俯视形状优选为四边形、五边形或八边形等多边形，或者也可以为圆形。

本发明的方法可以解决目前通用的使用湿法刻蚀方法带来的侧蚀严重，不易控制的问题，实现对台面缓坡的角度、刻蚀深度的良好控制，从而有效提高半导体器件的性能和成品率。

Claims (7)

1.一种半导体器件制备台面缓坡的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对晶圆或芯片进行光刻，将待刻蚀的台面图形转移至光刻胶上；

(2)光刻胶回流，在光刻胶边缘形成缓坡；

(3)用干法刻蚀，将缓坡形状转移至晶圆或芯片上；

(4)去除光刻胶，在晶圆或芯片上形成需要的台面缓坡结构。

2.如权利要求1所述的半导体器件制备台面缓坡的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的光刻胶回流，包括热板上烘烤，或者烤箱中烘烤，或者使用等离子体轰击的方法。

3.权利要求2述的半导体器件制备台面缓坡的方法，其特征在于，步骤(2)中缓坡的形状和角度由光刻胶的类型、厚度、以及烘烤的温度、烘烤的时间或者等离子轰击的能量和时间共同决定。

4.权利要求1述的半导体器件制备台面缓坡的方法，其特征在于，步骤(3)所述的干法刻蚀，包括耦合等离子体刻蚀，反应离子刻蚀，和离子束刻蚀。

5.权利要求4述的半导体器件制备台面缓坡的方法，其特征在于，步骤(3)中光刻胶的缓坡形状以及光刻胶与芯片之间的刻蚀比共同决定了芯片上形成的台面缓坡的形状和角度。

6.权利要求5述的半导体器件制备台面缓坡的方法，其特征在于，所述的台面缓坡形状俯视为多边形，优选为四边形、五边形或八边形。

7.权利要求5述的半导体器件制备台面缓坡的方法，其特征在于，所述的台面缓坡形状俯视为圆形。

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