[发明专利]芯片3D形貌制备方法

说明书

本发明揭示了一种芯片3D形貌制备方法，所述方法包括：在基底上生长第一介质材料，形成第一介质材料层；在所述第一介质材料层上生长第二介质材料，形成第二介质材料层，所述第二介质材料层包括至少两个第二介质材料层单元；不同第二介质材料层单元具有设定间隔，形成设定间距的隔断；利用高密度等离子体边沉积边刻蚀的工艺特征形成具有设定坡度及高度的高密度等离子体层；在所述高密度等离子体层上生长氧化硅，形成氧化硅层。本发明提出的芯片3D形貌制备方法，可制得的产品具有更好的斜坡面及坡度，提高产品的性能。

技术领域

本发明属于半导体制备技术领域，涉及一种芯片制备方法，尤其涉及一种3D形貌制备方法。

背景技术

AMR传感芯片能根据磁阻桥组电阻的变化感应磁场的变化。AMR传感芯片是将镍铁薄膜溅射在硅晶圆上构成的。镍铁薄膜以条带的形式排布，形成一个平面的线阵以增加磁阻的感知磁场的面积。当外部磁场加到镍铁薄膜上，磁畴旋转，改变空间取向，镍铁薄膜线阵的表现电阻发生改变，电桥电压输出同步改变。

单芯片集成的三轴AMR芯片需要在同一个传感器硅芯片上(晶圆)同时制作感应平面的X/Y轴和感应垂直方向的Z轴感应模块。

感应垂直方向的Z轴的实现原理是通过在硅晶圆上制作一个有一定角度的斜坡，然后把镍铁薄膜溅射在斜坡上。斜坡的形貌、角度和高度都对Z轴的磁阻表现有很大的影响。从三角函数的分析，最佳的斜坡角度的45°。但常规的制造斜坡的工艺效果并不理想，无法得到角度稳定且斜坡面很平的形貌。如图1是使用常规方式制造的斜坡，其斜面的鼓起“大肚腩”对于后续工艺整合及传感器的性能有巨大的影响。因此改善“大肚腩”实现完美斜面成为觉得传感器性能的至关重要的环节。

图3-1至图3-5为现有方案1制备方法的制备过程示意图，请参阅图3-1至图3-5，现有方案1的制备方法包括如下步骤：

步骤A1、在硅片上生长氧化层；步骤A2、光刻胶图形化；步骤A3、刻蚀形成80°斜角并去除光刻胶；步骤A4、生长相同厚度的氧化硅；步骤A5、无光刻胶刻蚀。

现有方案1通过先在3um氧化硅上形成80°角刻蚀形貌，再生长相同厚度的氧化层后利用无光刻胶刻蚀形成约50°的氧化硅形貌；其缺陷是斜坡有隆起的“大肚腩”(如图1所示)。

图4-1至图4-4为现有方案2制备方法的制备过程示意图，请参阅图4-1至图4-4，现有方案2的制备方法包括如下步骤：

步骤B1、在硅片上生长氧化层；步骤B2、特殊光刻胶图形化；步骤B3、光刻胶特殊处理，使其形貌软化延展；步骤B4、刻蚀氧化硅并去除光刻胶。

现有方案2利用特定种类光刻胶的形貌处理使光刻胶图形刻蚀转移到氧化硅上。缺陷是图形尺寸较大且斜坡角度较小(如图2所示)。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的制备方法，以便克服现有制备方法存在的上述至少部分缺陷。

发明内容

本发明提供一种芯片3D形貌制备方法，可制得的产品具有更好的斜坡面及坡度，提高产品的性能。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种芯片3D形貌制备方法，所述方法包括：

在基底上生长第一介质材料，形成第一介质材料层；

在所述第一介质材料层上生长第二介质材料，形成第二介质材料层，所述第二介质材料层包括至少两个第二介质材料层单元；不同第二介质材料层单元具有设定间隔，形成设定间距的隔断；

利用高密度等离子体边沉积边刻蚀的工艺特征形成具有设定坡度及高度的高密度等离子体层；

在所述高密度等离子体层上生长氧化硅，形成氧化硅层。