CN106335872A - 沟槽结构及其形成方法和三轴磁传感器的制作方法 - Google Patents

沟槽结构及其形成方法和三轴磁传感器的制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106335872A
CN106335872A CN201610885977.5A CN201610885977A CN106335872A CN 106335872 A CN106335872 A CN 106335872A CN 201610885977 A CN201610885977 A CN 201610885977A CN 106335872 A CN106335872 A CN 106335872A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
side wall
groove structure
dielectric layer
forming method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610885977.5A
Other languages
English (en)
Inventor
时廷
王健鹏
王俊杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Original Assignee
Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp filed Critical Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority to CN201610885977.5A priority Critical patent/CN106335872A/zh
Publication of CN106335872A publication Critical patent/CN106335872A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00349—Creating layers of material on a substrate
    • B81C1/0038—Processes for creating layers of materials not provided for in groups B81C1/00357 - B81C1/00373
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00349—Creating layers of material on a substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0174—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate for making multi-layered devices, film deposition or growing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

本发明公开了一种沟槽结构及其形成方法和三轴磁传感器的制作方法，所述沟槽结构的形成方法包括步骤：在一基底上沉积一第一介质层；在所述第一介质层中形成一开口，所述开口的侧壁与所述开口的底面具有第一倾斜角；沉积一第二介质层，所述第二介质层填充满开口并覆盖第一介质层；刻蚀第二介质层，保留开口的侧壁处的第二介质层以形成第一侧墙，第一侧墙的侧壁与开口的底面具有第二倾斜角，第二倾斜角大于第一倾斜角。本发明通过在开口结构的基础上，进一步在开口的侧壁处形成一第一侧墙，形成具有大倾斜角度的沟槽结构，以满足后续工艺，在所述沟槽的侧壁上形成良好的Z轴磁阻层结构，提高三轴磁传感器的性能。

Description

沟槽结构及其形成方法和三轴磁传感器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种沟槽结构及其形成方法，以及三轴磁传感器的制作方法。
背景技术
近几年，各向异性磁阻传感器(Anisotropic Magneto Resistive Sensor，AMR)技术的发展，已经历了单轴磁传感器、双轴磁传感器到三轴(3D)磁传感器。在现有技术中，三轴磁传感器以其可全面检测空间X、Y、Z三个方向上的磁信号，而得到普遍应用。
现有技术的AMR三轴磁传感器的制程中，X轴和Y轴的磁阻材料形成在平面上，而Z轴的磁阻材料需要和X轴及Y轴形成的平面垂直，要形成Z轴磁阻层，需要先形成一个与平面垂直的沟槽(Trench)，请参阅图1，图1为现有AMR三轴磁传感器制程中所述沟槽的立体结构示意图，所述沟槽由侧壁a、b、c、d以及底面e围合而成，所述Z轴磁阻层包括：所述沟槽侧壁a上的磁性材料层、与该侧壁a接触的沟槽部分底面e上的磁性材料层、与该侧壁接触的沟槽周围部分顶部上的磁性材料层。
然而，现有的这种AMR三轴磁传感器的的磁传感器性能并不佳，主要原因是由于所述沟槽的深度和深宽比都较大，导致在三轴磁传感器的Z轴磁阻层形成过程中，沉积的磁性材料层等在所述沟槽周围顶部表面的沉积厚度大于所述沟槽侧壁的沉积厚度，然后通过相应的光刻和刻蚀技术，容易造成所述沟槽侧壁过刻蚀而所述沟槽底面欠刻蚀等情况，使得刻蚀后保留的Z轴磁阻层的尺寸一致性欠佳，最终造成表面缺陷，甚至会造成Z轴磁阻层断开，以致三轴磁传感器敏感度降低、不稳定甚至失效，造成器件不良。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新的沟槽结构及其形成方法，以及三轴磁传感器的制作方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服因沟槽的深度和深宽比导致Z轴磁阻层结构不佳的问题，提高器件的性能。
为解决上述技术问题，本发明提供的沟槽结构的形成方法，包括如下步骤：
提供一基底；
在所述基底上沉积一第一介质层；
在所述第一介质层中形成一开口，所述开口的侧壁与所述开口的底面具有第一倾斜角；
沉积一第二介质层，所述第二介质层填充满所述开口并覆盖所述第一介质层；以及
刻蚀所述第二介质层，保留所述开口的侧壁处的所述第二介质层以形成第一侧墙，所述第一侧墙的侧壁与所述开口的底面具有第二倾斜角，所述第二倾斜角大于所述第一倾斜角。
可选的，在所述沟槽结构的形成方法中，所述第二介质层的厚度与所述开口的高度相同。
可选的，在所述沟槽结构的形成方法中，刻蚀所述第二介质层的刻蚀高度与所述第二介质层的厚度相同。
可选的，在所述沟槽结构的形成方法中，所述第一倾斜角的角度为90度-100度。
可选的，在所述沟槽结构的形成方法中，所述第二倾斜角的角度为100度-140度。
可选的，在所述沟槽结构的形成方法中，采用干法刻蚀所述第二介质层。
进一步的，在所述沟槽结构的形成方法中，所述第一介质层的材料和第二介质层的材料相同。
可选的，在所述沟槽结构的形成方法中，所述第一介质层和第二介质层均为氧化硅层。
进一步的，在所述沟槽结构的形成方法中，在形成所述第一侧墙后还包括：沉积一第三介质层，所述第三介质层填充满所述开口并覆盖所述第一介质层；刻蚀所述第三介质层，保留所述第一侧墙的侧壁处的所述第三介质层以形成第二侧墙，所述第二侧墙的侧壁与所述开口的底面具有第三倾斜角，所述第三倾斜角大于所述第二倾斜角。
可选的，在所述沟槽结构的形成方法中，所述第三倾斜角的角度为100度-140度。
根据本发明的另一面，本发明还提供一种由上述形成方法制成的沟槽结构，以及一种三轴磁传感器的制作方法，所述三轴磁传感器的制作方法包括：
提供一基底；
在所述基底上沉积一第一介质层；
在所述第一介质层中形成一沟槽结构，所述沟槽结构由上述形成方法制成；
在所述沟槽结构中形成一Z轴磁阻层，所述Z轴磁阻层位于所述沟槽的一侧壁处以及部分所述沟槽底面。
进一步的，在所述三轴磁传感的制作方法中，所述沟槽结构的侧壁与所述沟槽的底面的角度为100度-140度。
可选的，在所述三轴磁传感的制作方法中，所述Z轴磁阻层为镍铁合金层、镍铁铬合金层、镍铁铷合金层或铁镍钴合金层。
可选的，在所述三轴磁传感的制作方法中，所述第一介质层为氧化硅层。
进一步的，在所述三轴磁传感的制作方法中，还包括在所述Z轴磁阻层上沉积一保护层。
可选的，在所述三轴磁传感的制作方法中，所述保护层为氮化钽层。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过在所述开口结构的基础上，进一步在所述开口的侧壁处形成一第一侧墙，所述第一侧墙的侧壁与所述开口的底面的夹角大于所述开口的侧壁与所述开口的底面的夹角，增大了沟槽侧壁与沟槽底面的倾斜角度，形成具有大倾斜角度的沟槽结构，以满足后续工艺，使得在所述沟槽的侧壁上能够形成良好的Z轴磁阻层结构，提高三轴磁传感器的性能。具体的，由于所述沟槽的侧壁与所述沟槽的底面的倾斜角度变大，因此，后续沉积磁阻层的磁性材料时，会缩小所述沟槽周围顶部表面的沉积厚度与所述沟槽侧壁的沉积厚度差；同时，后续刻蚀时，也能缩小其形成的图案化光刻胶层在所述沟槽周围顶部表面部分的厚度与在所述沟槽侧壁上的高度，有利于光刻刻蚀精度，使最终形成的磁阻层的尺寸与目标尺寸接近，避免表面缺陷或者防止磁阻层的断开，最终提高三轴磁传感器的性能。
进一步的，沉积的所述第二介质层的厚度与所述开口的高度相同、刻蚀所述第二介质层的刻蚀高度与所述第二介质层的厚度相同以及所述第一介质层的材料和第二介质层的材料相同，都是有利于实现在所述开口中逐步形成具有大倾斜角度的沟槽结构的，因为在垂直方向上，所述第二介质层在所述开口的侧壁区域的厚度会大于所述第二介质层在其他区域的厚度，当通过对所述第二介质层直接干法刻蚀时，就很容易在所述开口的侧壁处保留部分所述第二介质层，以形成所述第一侧墙，从而现实形成具有大倾斜角度的沟槽结构。相应的，采用所述沟槽结构制成的三轴磁传感器的器件性能较佳。
更进一步的，为了能够形成更理想化的大倾斜角度的沟槽结构，可以重复形成所述第一侧墙的步骤以形成所述第二侧墙。
附图说明
图1为现有技术中沟槽结构的立体结构示意图；
图2为本发明实施例中所述沟槽结构的形成方法的流程图；
图3至图10为本发明实施例中所述沟槽结构形成过程中的剖面结构示意图；
图11至图13为本发明实施例中所述三轴磁传感器的Z轴磁阻层制作过程中的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合流程图和示意图对本发明沟槽结构及其形成方法，以及三轴磁传感器的制作方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，本发明提供一种沟槽结构的形成方法以及一种采用所述沟槽结构制成的三轴磁传感器的制作方法，如图2所示，所述沟槽结构的形成方法包括如下步骤：
S1、提供一基底；
S2、在所述基底上沉积一第一介质层；
S3、在所述第一介质层中形成一开口，所述开口的侧壁与所述开口的底面具有第一倾斜角；
S4、沉积一第二介质层，所述第二介质层填充满所述开口并覆盖所述第一介质层；
S5、刻蚀所述第二介质层，保留所述开口的侧壁处的所述第二介质层以形成第一侧墙，所述第一侧墙的侧壁与所述开口的底面具有第二倾斜角，所述第二倾斜角大于所述第一倾斜角。
所述三轴磁传感器的制作方法包括：
提供一基底；
在所述基底上沉积一第一介质层；
在所述第一介质层中形成一沟槽结构，所述沟槽结构由上述形成方法制成；
在所述沟槽结构中形成一Z轴磁阻层，所述Z轴磁阻层位于所述沟槽的一侧壁处以及部分所述沟槽底面。
本发明通过在所述开口结构的基础上，进一步在所述开口的侧壁处形成一第一侧墙，所述第一侧墙的侧壁与所述开口的底面的夹角大于所述开口的侧壁与所述开口的底面的夹角，增大了沟槽侧壁与沟槽底面的倾斜角度，形成具有大倾斜角度的沟槽结构，以满足后续工艺，使得在所述沟槽的侧壁上能够形成良好的Z轴磁阻层结构，提高三轴磁传感器的性能。具体的，由于所述沟槽的侧壁与所述沟槽的底面的倾斜角度变大，因此，后续沉积磁阻层的磁性材料时，会缩小所述沟槽周围顶部表面的沉积厚度与所述沟槽侧壁的沉积厚度差；同时，后续刻蚀时，也能缩小其形成的图案化光刻胶层在所述沟槽周围顶部表面部分的厚度与在所述沟槽侧壁上的高度，有利于光刻刻蚀精度，使最终形成的磁阻层的尺寸与目标尺寸接近，避免表面缺陷或者防止磁阻层的断开，最终提高三轴磁传感器的性能。
以下列举所述沟槽结构及其形成方法、以及三轴磁传感器的制作方法的实施例，以清楚说明本发明的内容，应当明确的是，本发明的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本发明的思想范围之内。
请参阅图3至图10，为实施例中所述沟槽结构形成过程中的剖面结构示意图，同时，示意出了所述沟槽结构的形成方法的整个过程。
请参考图2，首先，执行步骤S1，如图3所示，提供一基底20，所述基底20可以为常用的硅基底，在其他实施例中，所述基底20还可以为包括诸如掺杂硅、砷化镓、砷磷化镓、磷化铟、锗、或者硅锗衬底的半导体衬底等，在此不做限定。
然后，执行步骤S2，在所述基底20上沉积一第一介质层21，如图3所示，较佳的，所述第一介质层21的材料为绝缘性材料，用以后续隔离作用，优选的，所述第一介质层21为常用的氧化硅层21。
接下来，执行步骤S3，如图4所示，在所述第一介质层21中形成一开口f，所述开口f的侧壁与所述开口f的底面具有第一倾斜角θ1。所述开口f可以通过本领域普通技术人员公知的光刻和蚀刻工艺来实现。例如，光刻和蚀刻工艺包括以下连续步骤。首先，通过旋涂将光致抗蚀剂涂覆在所述第一介质层21上，例如，光致抗蚀剂层可以具有几个微米的厚度，并且可以是由可以用作光致抗蚀剂的任意合适的聚合物(例如聚乙烯肉桂酸酯、或基于热塑性酚醛树脂的聚合物)构成。接着，通过UV光经过施加的掩膜照射所述光致抗蚀剂层。在照射之后，对光致抗蚀剂显影，依赖于所使用光致抗蚀剂的类型，引起光致抗蚀剂的已照射部分(正抗蚀剂)或未照射部分(负抗蚀剂)的去除。然后使用已显影的光致抗蚀剂层作为掩膜对所述第一介质层21进行刻蚀，其后典型地通过使用有机溶剂去除光致抗蚀剂层的剩余部分，在所述第一介质层21中形成所述开口f。通过上述常用的光刻和刻蚀工艺，形成的所述开口中的第一倾斜角θ1为90度-100度，如95度或100度。
然后，执行步骤S4，沉积一第二介质层22，所述第二介质层22填充满所述开口f并覆盖所述第一介质层21，如图5所示。较佳的，为了有利于后续干法刻蚀，所述第二介质层22的厚度与所述开口f的高度相同，所述第二介质层22的材料与所述第一介质层21的材料相同，都为绝缘性材料，比如所述第二介质层22为氧化硅层22。
接着，执行步骤S5，请参阅图6和图7，刻蚀所述第二介质层22，保留所述开口f的侧壁处的第二介质层22以形成第一侧墙22′，所述第一侧墙22′的侧壁与所述开口f的底面具有第二倾斜角θ2，所述第二倾斜角θ2大于所述第一倾斜角θ1。如图6所示，在执行完步骤S4后，直接采用干法刻蚀所述第二介质层22，所述第二介质层22在所述开口f的侧壁区域220的厚度会大于所述第二介质层22在其他区域的厚度，当通过对第二介质层22直接干法刻蚀时，所述刻蚀高度与所述第二介质层22的厚度相同，就很容易在所述开口f的侧壁处保留部分所述第二介质层(如图6中虚线箭头所示，干法刻蚀所述第二介质层22时，在所述开口f的侧壁处的刻蚀会停止在所示的虚线位置)，以形成所述第一侧墙22′，所述第一侧墙22′与所述开口f的底具有第二倾斜角θ2，于是，所述第二倾斜角θ2就会大于所述第一倾斜角θ1，优选的，所述第二倾斜角θ2为100度-140度，如115度、125度或135度等，从而现实形成具有大倾斜角度的沟槽结构，如图7所示。
较佳的，当所述第二倾斜角度θ2角度仍偏小，没有达到所需的倾斜角度时，可以继续重复形成所述第一侧墙22′的步骤以形成更理想化的大倾斜角度的沟槽结构。具体的，首先，如图8所示，沉积一第三介质层23，所述第三介质层23填充满所述开口f并覆盖所述第一介质层21，所述第三介质层23的厚度与所述开口f的高度相同，且所述第三介质层23的材料与所述第一介质层21的材料相同，都为绝缘性材料，常用的为氧化硅。然后，如图9所示，刻蚀所述第三介质层23，保留所述第一侧墙22′的侧壁处的部分所述第三介质层23，以形成所述第二侧墙23′，如图10所示，同理，所述第二侧墙23′与所述开口f的底面具有第三倾斜角θ3，且所述第三倾斜角θ3就会大于所述第二倾斜角θ2，优选的，所述第三倾斜角θ3为100度-140度，如115度、125度或135度等，从而现实形成更理想化的具有大倾斜角度的沟槽结构。
请参阅图11至图13，为实施例中所述三轴磁传感器的Z轴磁阻层的制作过程中剖面结构示意图，图3至图13，示意出了整个三轴磁传感器的制作方法。
在本实施例中，所述三轴磁传感器的制作方法包括：提供一基底20；在所述基底20上沉积一第一介质层21，所述第一介质层21为氧化硅层；在所述第一介质层21中形成一沟槽结构，所述沟槽结构如图10所示，所述沟槽结构的深度大约为3-4微米，所述沟槽的侧壁与所述沟槽的底面的角度为100度-140度，如115度、125度或者135度等；在所述沟槽结构中形成一Z轴磁阻层，所述Z轴磁阻层的详细形成步骤如下：
如图11所示，在形成具有大倾斜角度的沟槽结构后，在所述第一介质层21上和所述沟槽中依次沉积氮化硅等扩散阻挡层(起扩散阻挡作用，图中示意图省略)、磁性材料层24和保护层25，较佳的，所述磁性材料层24为镍铁合金、镍铁铬合金、镍铁铷合金层或铁镍钴合金层，所述磁性材料层24后续形成三轴磁传感器的Z轴磁阻层；所述保护层25为氮化钽层25，所述氮化钽层25作为Z轴磁阻层(即后续刻蚀磁性材料层24形成的)的保护层，避免所述Z轴磁阻层暴露在空气中而遭到氧化腐蚀，扩散阻挡层阻挡磁性材料向所述第一介质层21中扩散；
然后，如图11所示，在所述氮化钽25层的上表面形成硬掩膜层26，其中，所述硬掩膜层26的材质为氮化硅或氮氧化硅，能够起到刻蚀阻挡的作用，并且不会与磁性材料发生反应，能够确保后续形成的各向异性磁阻的性能。由于所述沟槽结构具有大倾斜角度，因此，上述所沉积的磁性材料层24、保护层25和硬掩膜层26在所述沟槽周围顶部表面的厚度与所述沟槽侧壁的厚度差会减小甚至接近。之后，在所述掩膜层26上涂覆光刻胶，使光刻胶完全填充所述沟槽，并提供平坦表面，对光刻胶进行曝光及显影，在硬掩膜层26上形成图案化的光刻胶层27，如图12所示，所述图形化的光刻胶层27用于定义Z轴磁阻层的位置，该位置可以只有一个，也可以有两个，即一个沟槽中可以仅形成在一个沟槽侧壁处形成Z轴磁阻层，也可以在两个相对的沟槽侧壁处分别形成一个Z轴磁阻层，本实施例中以沟槽中只有一个Z轴磁阻层位置的情况来说明本发明的技术方案。由于所述沟槽结构具有大倾斜角度，因此，相比于现有的沟槽结构，本实施例中最终形成的图案化的光刻胶层27在所述沟槽周围顶部表面部分的厚度与在所述沟槽侧壁上的高度相差减小，有利于光刻胶的显影和曝光，提高后续Z轴磁阻层的刻蚀精度，使得最终形成的Z轴磁阻层的尺寸与目标尺寸相近；
接着，以所述图案化的光刻胶层27为掩模，依次刻蚀所述硬掩膜层26、氮化钽层25和磁性材料层24，最终形成Z轴磁阻层24′，如图13所示，所述Z轴磁阻层24′的结构包括所述沟槽侧壁处的磁性材料层、与所述沟槽的侧壁接触的部分所述沟槽底面上的磁性材料层，当然，所述Z轴磁阻层24′还包括与所述沟槽的侧壁接触的周围部分顶部上的磁性材料层，刻蚀后剩余的硬掩膜层26′覆盖于剩余的氮化钽层25′表面起到隔离保护的作用。
综上，本发明通过在所述开口结构的基础上，进一步在所述开口的侧壁处形成一第一侧墙，所述第一侧墙的侧壁与所述开口的底面的夹角大于所述开口的侧壁与所述开口的底面的夹角，增大了沟槽侧壁与沟槽底面的倾斜角度，形成具有大倾斜角度的沟槽结构，以满足后续工艺，使得在所述沟槽的侧壁上能够形成良好的Z轴磁阻层结构，提高三轴磁传感器的性能。具体的，由于所述沟槽的侧壁与所述沟槽的底面的倾斜角度变大，因此，后续沉积磁阻层的磁性材料时，会缩小所述沟槽周围顶部表面的沉积厚度与所述沟槽侧壁的沉积厚度差；同时，后续刻蚀时，也能缩小其形成的图案化光刻胶层在所述沟槽周围顶部表面部分的厚度与在所述沟槽侧壁上的高度，有利于光刻刻蚀精度，使最终形成的磁阻层的尺寸与目标尺寸接近，避免表面缺陷或者防止磁阻层的断开，最终提高三轴磁传感器的性能。
进一步的，沉积的所述第二介质层的厚度与所述开口的高度相同、刻蚀所述第二介质层的刻蚀高度与所述第二介质层的厚度相同以及所述第一介质层的材料和第二介质层的材料相同，都是有利于实现在所述开口中逐步形成具有大倾斜角度的沟槽结构的，因为在垂直方向上，所述第二介质层在所述开口的侧壁区域的厚度会大于所述第二介质层在其他区域的厚度，当通过对所述第二介质层直接干法刻蚀时，就很容易在所述开口的侧壁处保留部分所述第二介质层，以形成所述第一侧墙，从而现实形成具有大倾斜角度的沟槽结构。相应的，采用所述沟槽结构制成的三轴磁传感器的器件性能较佳。
更进一步的，为了能够形成更理想化的大倾斜角度的沟槽结构，可以重复形成所述第一侧墙的步骤以形成所述第二侧墙。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种沟槽结构的形成方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一基底；
在所述基底上沉积一第一介质层；
在所述第一介质层中形成一开口，所述开口的侧壁与所述开口的底面具有第一倾斜角；
沉积一第二介质层，所述第二介质层填充满所述开口并覆盖所述第一介质层；以及
刻蚀所述第二介质层，保留所述开口的侧壁处的所述第二介质层以形成第一侧墙，所述第一侧墙的侧壁与所述开口的底面具有第二倾斜角，所述第二倾斜角大于所述第一倾斜角。
2.如权利要求1所述的沟槽结构的形成方法，其特征在于，所述第二介质层的厚度与所述开口的高度相同。
3.如权利要求1所述的沟槽结构的形成方法，其特征在于，刻蚀所述第二介质层的刻蚀高度与所述第二介质层的厚度相同。
4.如权利要求1所述的沟槽结构的形成方法，其特征在于，所述第一倾斜角的角度为90度-100度。
5.如权利要求1所述的沟槽结构的形成方法，其特征在于，所述第二倾斜角的角度为100度-140度。
6.如权利要求1所述的沟槽结构的形成方法，其特征在于，采用干法刻蚀所述第二介质层。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的沟槽结构的形成方法，其特征在于，所述第一介质层的材料和第二介质层的材料相同。
8.如权利要求7中所述的沟槽结构的形成方法，其特征在于，所述第一介质层和第二介质层均为氧化硅层。
9.如权利要求1所述的沟槽结构的形成方法，其特征在于，所述形成方法在形成所述第一侧墙后还包括：
沉积一第三介质层，所述第三介质层填充满所述开口并覆盖所述第一介质层；
刻蚀所述第三介质层，保留所述第一侧墙的侧壁处的所述第三介质层以形成第二侧墙，所述第二侧墙的侧壁与所述开口的底面具有第三倾斜角，所述第三倾斜角大于所述第二倾斜角。
10.如权利要求9所述的沟槽结构的形成方法，其特征在于，所述第三倾斜角的角度为100度-140度。
11.一种沟槽结构，由权利要求1-10任意一项所述的形成方法制成。
12.一种三轴磁传感器的制作方法，其特征在于，所述三轴磁传感器的制作方法包括：
提供一基底；
在所述基底上沉积一第一介质层；
在所述第一介质层中形成一沟槽结构，所述沟槽结构由权利要求1-10任意一项所述的形成方法制成；
在所述沟槽结构中形成一Z轴磁阻层，所述Z轴磁阻层位于所述沟槽的一侧壁处以及部分所述沟槽底面。
13.如权利要求12所述的三轴磁传感器的制作方法，其特征在于，所述沟槽结构的侧壁与所述沟槽的底面的角度为100度-140度。
14.如权利要求12所述的三轴磁传感器的制作方法，其特征在于，所述Z轴磁阻层为镍铁合金层、镍铁铬合金层、镍铁铷合金层或铁镍钴合金层。
15.如权利要求12所述的三轴磁传感器的制作方法，其特征在于，所述第一介质层为氧化硅层。
16.如权利要求12所述的三轴磁传感器的制作方法，其特征在于，所述三轴磁传感器的制作方法还包括在所述Z轴磁阻层上沉积一保护层。
17.如权利要求16所述的三轴磁传感器的制作方法，其特征在于，所述保护层为氮化钽层。
CN201610885977.5A 2016-10-10 2016-10-10 沟槽结构及其形成方法和三轴磁传感器的制作方法 Pending CN106335872A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610885977.5A CN106335872A (zh) 2016-10-10 2016-10-10 沟槽结构及其形成方法和三轴磁传感器的制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610885977.5A CN106335872A (zh) 2016-10-10 2016-10-10 沟槽结构及其形成方法和三轴磁传感器的制作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106335872A true CN106335872A (zh) 2017-01-18

Family

ID=57838718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610885977.5A Pending CN106335872A (zh) 2016-10-10 2016-10-10 沟槽结构及其形成方法和三轴磁传感器的制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106335872A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101290874A (zh) * 2007-04-20 2008-10-22 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 浅沟槽隔离的沟槽形成方法和半导体结构
CN103400934A (zh) * 2013-07-24 2013-11-20 上海宏力半导体制造有限公司 3d磁传感器的形成方法
CN103887427A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 磁感科技香港有限公司 磁传感装置的制造工艺
CN104681713A (zh) * 2014-12-25 2015-06-03 上海华虹宏力半导体制造有限公司 各向异性磁阻及提升各向异性磁阻z轴敏感度的制备方法
US20150349243A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-03 Semiconductor Manufacturing International (Shanghai) Corporation Magnetoresistive sensor, related manufacturing method, and related electronic device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101290874A (zh) * 2007-04-20 2008-10-22 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 浅沟槽隔离的沟槽形成方法和半导体结构
CN103887427A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 磁感科技香港有限公司 磁传感装置的制造工艺
CN103400934A (zh) * 2013-07-24 2013-11-20 上海宏力半导体制造有限公司 3d磁传感器的形成方法
US20150349243A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-03 Semiconductor Manufacturing International (Shanghai) Corporation Magnetoresistive sensor, related manufacturing method, and related electronic device
CN104681713A (zh) * 2014-12-25 2015-06-03 上海华虹宏力半导体制造有限公司 各向异性磁阻及提升各向异性磁阻z轴敏感度的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5305584B2 (ja) Ｍｔｊｍｒａｍ素子およびその製造方法、並びにｍｔｊｍｒａｍアレイ
US8138562B2 (en) Bit line preparation method in MRAM fabrication
US10886463B2 (en) Method of fabricating a magnetoresistive bit from a magnetoresistive stack
US9722174B1 (en) Low dielectric constant interlayer dielectrics in spin torque magnetoresistive devices
US9728583B2 (en) Top electrode coupling in a magnetoresistive device using an etch stop layer
US10658575B2 (en) Method for magnetic device alignment on an integrated circuit
US20130171742A1 (en) Method of fabricating a semiconductor device
US9837603B1 (en) Post-etch encapsulation for a magnetoresistive device
KR101166799B1 (ko) 홀 패턴 제조 방법
US20190140167A1 (en) Angled surface removal process and structure relating thereto
TWI278034B (en) A method of manufacturing a semiconductor device
US6989327B2 (en) Forming a contact in a thin-film device
US20140190933A1 (en) Method of manufacturing a magnetoresistive device
CN106335872A (zh) 沟槽结构及其形成方法和三轴磁传感器的制作方法
JP2002111096A (ja) 磁気抵抗素子、磁気抵抗素子を用いた半導体記憶装置、およびこれらの製造方法
US20220028803A1 (en) Method of making an individualization zone of an integrated circuit
CN104973565A (zh) Mems器件的制作方法
CN112289925B (zh) 磁传感器的制备方法
JP2019009354A (ja) 磁気抵抗変化素子の製造方法
US20220336734A1 (en) Methods of manufacturing integrated circuit devices
JP2009038221A (ja) 半導体装置及びその製造方法
CN105129726B (zh) Mems器件的制作方法
KR100695135B1 (ko) ＴｉＮ을 상지층으로 사용한 자기 저항 소자
CN117202668A (zh) 半导体器件的制作方法以及半导体器件
JP2005327874A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170118

RJ01 Rejection of invention patent application after publication