[发明专利]用于MEMS AMR的接触孔刻蚀方法及MEMS AMR接触孔制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种用于MEMS AMR的接触孔刻蚀方法以及相应的MEMS AMR接触孔制造方法。

背景技术

微机电系统（MEMS，Micro-Electro-Mechanical Systems）是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术，它的操作范围在微米范围内。

现如今，利用各向异性磁阻（AMR，anisotropic magneto resistive）效应制造的微机电系统（MEMS AMR）有灵敏度高，热稳定性好，材料成本低，制备工艺简单，已经得到了广泛的应用。

在MEMS AMR接触孔形成工艺中，先PVD物理气相沉积氮化钽（TaN），然后在光阻掩膜下刻蚀开口。

但是，一方面，在刻蚀TaN的时候，由于轰击的作用，产生较多的聚合物，这些聚合物堆积在开口的侧壁周围，形成再沉积（re-deposition）效应。另一方面，由于轰击的作用，可能会造成刻蚀等离子损伤。由此，接触孔会呈现较大的不稳定的接触电阻Rc。

由此，希望提供一种能够消除刻蚀TaN的时候产生的聚合物和刻蚀等离子损伤从而改进接触电阻的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够消除刻蚀TaN的时候产生的聚合物和刻蚀等离子损伤从而改进接触电阻的用于MEMS AMR的接触孔刻蚀方法。

为了实现上述技术目的，根据本发明的第一方面，提供了一种用于MEMS AMR的接触孔刻蚀方法，包括：

第一步骤：利用物理气相沉积设备执行物理气相沉积以形成氮化钽层；

第二步骤：利用光阻掩膜对所述氮化钽层执行软刻蚀，以便形成接触孔；

第三步骤：在形成接触孔之后去除光阻掩膜，其中在所述氮化钽层上残留聚合物残留物；

第四步骤：在去除光阻掩膜之后对所述氮化钽层执行软溅射刻蚀，以便去除所述氮化钽层上的聚合物残留物（具体地，可能是少量的聚合物残留物）以及所述氮化钽层的表层。

优选地，所述氮化钽层的厚度介于350A至1000A之间，例如350A至550A之间。

优选地，第二步骤中利用光阻掩膜对述氮化钽层执行软刻蚀的偏压功率介于20W至80W之间。

优选地，第四步骤中去除的所述氮化钽层的表层的厚度介于50A至150A之间。

优选地，在所述第一步骤所使用的物理气相沉积设备中执行所述第四步骤中的对所述氮化钽层执行的软溅射刻蚀。

为了实现上述技术目的，根据本发明的第二方面，提供了一种采用了上述根据本发明第一方面的用于MEMS AMR的接触孔刻蚀方法的MEMS AMR接触孔制造方法。

在根据本发明的用于MEMS AMR的接触孔刻蚀方法中，由于采用了软溅射刻蚀对氮化钽层进行刻蚀，由此去除了所述氮化钽层上的聚合物残留物以及所述氮化钽层的表层，从而消除了聚合物残留物以及所述氮化钽层的表层中的等离子损伤，从而改进了接触电阻。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于MEMS AMR的接触孔刻蚀方法的流程图。

图2示出了通过根据本发明优选实施例的用于MEMS AMR的接触孔刻蚀方法获得的接触孔的显微视图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于MEMS AMR的接触孔刻蚀方法的流程图。

具体地说，如图1所示，根据本发明优选实施例的用于MEMS AMR的接触孔刻蚀方法包括：

第一步骤S1：利用物理气相沉积设备执行物理气相沉积以形成氮化钽层；例如，优选地，所述氮化钽层的厚度介于350A至1000A之间，例如350A至550A之间；

第二步骤S2：利用光阻掩膜对所述氮化钽层执行软刻蚀，以便形成接触孔；其中，“软刻蚀”指的是利用相对低水平的偏压功率进行刻蚀的刻蚀过程；例如，优选地，利用光阻掩膜对述氮化钽层执行软刻蚀的偏压功率介于20W至80W之间；