[发明专利]目标结构的形成方法

说明书

一种目标结构的形成方法，包括：提供用于形成目标结构的待刻蚀基底层，待刻蚀基底层包括多个区域，目标结构的顶面在多个区域上构成曲面轮廓，且待刻蚀基底层能够利用半导体刻蚀工艺进行图形化；在待刻蚀基底层上形成凸立于待刻蚀基底层上的多个刻蚀阻挡结构，且位于多个区域的刻蚀阻挡结构具有不同的图形密度；刻蚀所述刻蚀阻挡结构露出的部分厚度的待刻蚀基底层，形成凸立于剩余待刻蚀基底层上的凸起部；去除凸起部，形成目标结构，目标结构顶面具有曲面轮廓。本发明通过在待刻蚀基底层的不同区域上形成图形密度不同的刻蚀阻挡结构，从而控制对各个区域的刻蚀深度，进而使目标结构顶面具有曲面轮廓，且获得顶面轮廓可控的目标结构。

技术领域

本发明实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种目标结构的形成方法。

背景技术

传统的光学系统运用的光学透镜具有曲面轮廓的顶面，从而增加光学系统设计自由度，使得光学系统的镜片数量减少、镜片尺寸减小、系统结构简化，同时进一步提高成像质量、扩大视场、探测距离和测量精度。

目前获得三维轮廓的加工方法较多，例如，通过具有曲面轮廓的掩膜材料实现图形传递，或者，采用多次曝光和刻蚀的方式获得阶梯式的顶面轮廓，或者，采用具有多种透光率的灰度掩膜版进行图形化处理，但是，目前加工方法的局限性较大，难以精确控制顶面轮廓。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种目标结构的形成方法，获得顶面轮廓可控的目标结构。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种目标结构的形成方法，包括：提供用于形成目标结构的待刻蚀基底层，所述待刻蚀基底层包括多个区域，所述目标结构的顶面在所述多个区域上构成曲面轮廓，且所述待刻蚀基底层能够利用半导体刻蚀工艺进行图形化；在所述待刻蚀基底层上形成凸立于所述待刻蚀基底层上的多个刻蚀阻挡结构，且位于所述多个区域的所述刻蚀阻挡结构具有不同的图形密度；以所述刻蚀阻挡结构为掩膜，刻蚀所述刻蚀阻挡结构露出的部分厚度的所述待刻蚀基底层，形成凸立于剩余的所述待刻蚀基底层上的凸起部；去除所述凸起部，形成目标结构，所述目标结构的顶面具有曲面轮廓。

可选的，所述待刻蚀基底层的多个区域包括中心区域、以及多个环绕所述中心区域且呈同心圆依次排布的环形区域。

可选的，在所述待刻蚀基底层上形成刻蚀阻挡结构的步骤中，沿所述待刻蚀基底层的中心指向边缘的方向上，各区域中的所述刻蚀阻挡结构的图形密度递减。

可选的，形成所述刻蚀阻挡结构的步骤中，所述刻蚀阻挡结构为图形线条；或者，所述刻蚀阻挡结构在所述待刻蚀基底层上呈点阵式排布。

可选的，去除所述凸起部的步骤包括：对所述凸起部以及所述凸起部露出的剩余所述待刻蚀基底层进行无掩膜刻蚀。

可选的，去除所述凸起部的步骤包括：采用刻蚀工艺刻蚀所述凸起部，所述刻蚀工艺具有横向刻蚀速率。

可选的，所述刻蚀工艺包括湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺。

可选的，去除所述凸起部之前，还包括：去除所述刻蚀阻挡结构。

可选的，采用各向异性的刻蚀工艺，刻蚀所述刻蚀阻挡结构露出的部分厚度的所述待刻蚀基底层。

可选的，在所述待刻蚀基底层上形成刻蚀阻挡结构之前之前，还包括：提供若干基底层，所述若干基底层与待刻蚀基底层的材料相同；在所述若干基底层上分别形成多个刻蚀阻挡结构，所述若干基底层上的图形密度不同；利用同一刻蚀条件分别刻蚀所述刻蚀阻挡结构露出的所述若干基底层，并分别测量与所述不同图形密度对应的刻蚀深度；通过多个图形密度以及与所述图形密度相对应的刻蚀深度进行拟合，获得拟合关系式，所述拟合关系式中的自变量为图形密度，因变量为刻蚀深度；根据所述目标结构的曲面轮廓，确定所述待刻蚀基底层在各区域的刻蚀深度；根据所述待刻蚀基底层在各区域的刻蚀深度、以及所述拟合关系式，获取各区域对应的图形密度。