一種含鉭薄膜的刻蝕工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于半導體工藝技術領域，涉及一種刻蝕工藝，尤其涉及一種含鉭薄膜的刻蝕工藝。
【背景技術】
[0002]薄膜材料刻蝕在半導體工藝中具有舉足輕重的作用。氮化鉭(TaNx)材料在例如磁傳感器、存儲器等領域中作為粘附層、過渡層或者保護層，但是其刻蝕過程往往產生嚴重的聚合物(polymide)，這些聚合物一旦形成，將很難用氧離子、反應去膠或者濕法去膠去除，如果去除不干凈，那么就會引入諸如接觸不良、器件性能下降、良率降低等問題。
[0003]在基底上沉積含鉭薄膜(以氮化鉭為例)，如圖1所示。如直接旋涂光刻膠，采用曝光、刻蝕、去膠工藝，則會在氮化鉭的薄膜表面存在polymide,這些polymide很難被氧離子、干法去膠，甚至很難通過濕法去膠去除，薄膜上polymide嚴重的時候不僅導致后續(xù)的電接觸問題，而且會導致產品無法流入后續(xù)的工藝而報廢。
[0004]有鑒于此，如今迫切需要設計一種有穩(wěn)定可靠且低成本的氮化鉭刻蝕工藝，刻蝕后以獲得干凈的表面，保障后續(xù)工藝的順利和性能的可靠。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種含鉭薄膜的刻蝕工藝，可保證刻蝕后薄膜表面潔凈。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0007]一種含鉭薄膜的刻蝕工藝，所述含鉭薄膜為氮化鉭薄膜；所述刻蝕工藝包括:
[0008]步驟S0、在基底的表面沉積有絕緣材料以及功能材料，功能材料包括存儲材料及傳感材料；基底上形成有凹坑；沉積氮化鉭材料，形成氮化鉭薄膜；
[0009]步驟S1、在氮化鉭薄膜上繼續(xù)沉積一層或者多層的隔離材料，
[0010]步驟S2、沉積光刻膠后進行曝光、顯影工藝；
[0011]步驟S3、采用刻蝕工藝先刻蝕上述的隔離材料；
[0012]步驟S4、采用與步驟S3中的刻蝕工藝相同或者不同的工藝參數(shù)刻蝕氮化鉭材料，而后去除光刻膠；
[0013]或者，在刻蝕隔離材料后先去除光刻膠，隨后以隔離材料作為硬掩膜刻蝕氮化鉭。
[0014]一種含鉭薄膜的刻蝕工藝，所述刻蝕工藝包括:
[0015]步驟S1、在含鉭薄膜上沉積一層或者多層的隔離材料；
[0016]步驟S2、刻蝕隔離材料及含鉭薄膜。
[0017]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S2具體包括:
[0018]步驟S21、沉積光刻膠后進行曝光、顯影工藝；
[0019]步驟S22、采用刻蝕工藝先刻蝕上述的隔離材料；
[0020]步驟S23、采用與步驟S22中的刻蝕工藝相同或者不同的工藝參數(shù)刻蝕含鉭薄膜，而后去除光刻膠；
[0021]或者，在刻蝕隔離材料后先去除光刻膠，隨后以隔離材料作為硬掩膜，再次刻蝕去除含組薄月吳。
[0022]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S2包括:刻蝕形成需要的圖形，包括存儲器或/和傳感器所需的結構。
[0023]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述隔離材料為絕緣材料或導電材料。
[0024]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述隔離材料為氮化硅、氮氧化硅、氧化硅材料中的一種或多種。
[0025]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述刻蝕工藝還包括步驟S0、在基底的表面沉積有絕緣材料以及功能材料，功能材料包括存儲材料或/和傳感材料；基底上形成有凹坑；沉積含鉭材料。
[0026]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述功能材料為磁性材料，包括各向異性磁阻材料AMR、巨磁阻材料GMR、TMR中的一種或多種。
[0027]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述功能材料包括GeSbTe或者NiFe合金。
[0028]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述含鉭薄膜為氮化鉭薄膜。
[0029]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出的含鉭薄膜的刻蝕工藝，可以保證刻蝕后薄膜表面潔凈，保障后續(xù)工藝的順利和性能(如接觸)的可靠。同時，本發(fā)明工藝穩(wěn)定可靠且成本低。
【附圖說明】
[0030]圖1為實施例一中基底上設有氮化鉭薄膜的示意圖。
[0031]圖2為實施例一中氮化鉭薄膜上鋪設隔離材料的示意圖。
[0032]圖3為實施例一中刻蝕隔離材料的示意圖。
[0033]圖4為實施例一中刻蝕氮化鉭薄膜的示意圖。
[0034]圖5為實施例二中基底上形成凹坑的示意圖。
[0035]圖6為實施例二中沉積氮化鉭材料后的示意圖。
[0036]圖7為實施例二中在氮化鉭薄膜上沉積隔離材料的示意圖。
[0037]圖8為實施例二中步驟S2刻蝕形成需要的圖形后的示意圖。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0039]實施例一
[0040]常規(guī)的含鉭薄膜的刻蝕是在圖1氮化鉭薄膜2的上面直接旋涂光刻膠，進行曝光和刻蝕工藝，含鉭薄膜的刻蝕采用反應離子刻蝕，但是此方法比較容易在刻蝕過程中導致刻蝕反應物產生，這些反應物中因為參雜了 Ta后很難被去除，將會引入諸如表面接觸電阻高、表面缺陷多等一系列問題，因此需要避免。解決上述問題的方法，一是在刻蝕后采用特殊的溶液進行清洗，這些溶液相對特殊，成本較高，且可能對功能材料有所損傷；二是在含鉭薄膜的刻蝕過程中，減少刻蝕反應物的生成。本發(fā)明提出在含鉭薄膜上形成一種隔離材料，有助于在刻蝕的過程中抑制刻蝕反應物的產生。
[0041]不同于直接在氮化鉭薄膜上直接光刻，本發(fā)明采用在氮化鉭薄膜2 (如圖1所示，其設置于基底I上，氮化鉭薄膜也可以是氧化鉭薄膜等其他含鉭薄膜)上繼續(xù)沉積一層或者多層的隔離材料3，如圖2所示。隔離材料3可以是絕緣也可以是導電材料，可以根據(jù)實際的需求進行選擇，本實施例以絕緣材料為例介紹，當然隔離材料3也可以是導電材料。如果采用絕緣材料，隔離材料3可以是氮化硅、氮氧化硅、氧化硅等材料的一種或者多種的混合物、一層或者多層組合。隔離材料也可以是多層的，比如一層氮化娃加上一層氧化娃。
[0042]隨后沉積光刻膠4，并進行曝光、顯影工藝；接著，采用刻蝕工藝先刻蝕上述的隔離材料，停在氮化鉭薄膜上方，再采用相同或者不同的工藝參數(shù)刻蝕氮化鉭薄膜2，如圖3所示。去膠后得到的結構如圖4所示。
[0043]采用這種方案獲得的氮化鉭材料表面殘留的刻蝕反應物較少，表面