膜层的图形化方法及半导体器件的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种膜层的图形化方法及半导体器件的制备方法。在膜层的图形化方法中，通过光刻胶层的掩模对薄膜材料层中需要保留的部分进行等离子体表面处理，以使该部分的顶表面被钝化而形成钝化层，从而可利用形成的钝化层保护其下方的薄膜材料不会被去除，实现膜层的图形化效果。本发明专利技术提供的图形化方法，可有效改善光刻胶残留的问题，减少图形化工艺所带来的缺陷，并且工艺简单，实现了对图形化工艺的进一步优化。艺的进一步优化。艺的进一步优化。

【技术实现步骤摘要】
膜层的图形化方法及半导体器件的制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种膜层的图形化方法及半导体器件的制备方法。

技术介绍

[0002]在半导体加工中，图形化工艺用于实现特定图形结构的制备，是必不可少且至关重要的加工工序。现有的一种图形化方法包括：首先，在待图形化的薄膜材料层上形成图形化的光刻胶层，以利用光刻胶层覆盖不需要被去除的部分；接着，将薄膜材料层中未被光刻胶层覆盖的部分去除，并使薄膜材料层中被光刻胶层覆盖的部分保留，以实现膜层的图形化，最后可进一步去除光刻胶层。而另一种图形化方法则是采用剥离工艺实现，即：优先在衬底上形成图形化的光刻胶层，所述光刻胶层中暴露出需要形成膜层的区域；接着，淀积薄膜材料，之后，剥离光刻胶层以同时去除光刻胶层上附着的薄膜材料，使得需要形成膜层的区域内的薄膜材料被保留，进而形成图形化的膜层。
[0003]然而，如上所述的两种图形化方法中均存在一定的工艺缺陷，例如光刻胶容易残留在衬底上而造成器件不良。此外，针对剥离工艺而言，其工艺能力还会受到光刻胶层厚度的限制而难以用于较大厚度的膜层的图形化过程。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种膜层的图形化方法，以优化图形化效果，减少图形化工艺所带来的缺陷。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种膜层的图形化方法，包括：在一衬底上形成薄膜材料层；在所述薄膜材料层上形成图形化的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层暴露出部分薄膜材料层；对所述薄膜材料层中暴露出的部分进行等离子体表面处理，以使暴露出的薄膜材料层的顶部钝化形成钝化层；以及，去除所述光刻胶层，并去除所述薄膜材料层中未覆盖有所述钝化层的部分。
[0006]可选的，利用含氧离子执行所述等离子体表面处理，以使所述薄膜材料层的顶部形成氧化物层。
[0007]可选的，利用含氮离子执行所述等离子体表面处理，以使所述薄膜材料层的顶部形成氮化物层。
[0008]可选的，去除所述光刻胶层后，采用湿法刻蚀工艺和/或干法刻蚀工艺刻蚀所述薄膜材料层，以去除所述薄膜材料层中未覆盖有所述钝化层的部分。
[0009]可选的，所述薄膜材料层的材料包括镍。其中，在利用光刻胶剥离液去除所述光刻胶层后，可继续采用所述剥离液侵蚀所述薄膜材料层，以去除所述薄膜材料层中未覆盖有所述钝化层的部分。
[0010]可选的，所述薄膜材料层为金属材料层。以及，在去除所述薄膜材料层中未覆盖有所述钝化层的部分后，还可包括：热退火工艺。
[0011]可选的，所述衬底包括硅衬底或者碳化硅衬底。
[0012]本专利技术还提供了一种半导体器件的制备方法，包括如上所述的膜层的图形化方法。
[0013]在本专利技术提供的膜层的图形化方法中，将光刻胶层形成在待图形化的薄膜材料层的上方，避免了光刻胶层接触于衬底表面，降低了光刻胶残留于衬底上的风险。之后，在光刻胶层的掩模下对薄膜材料层中需要保留的部分进行等离子体表面处理，以使该部分的顶表面被钝化而形成钝化层，从而可利用形成的钝化层保护其下方的薄膜材料不会被去除，而仅将薄膜材料层中未覆盖有钝化层的部分去除，实现膜层的图形化过程。即，本专利技术中图形化后的光刻胶层是覆盖在薄膜材料层中需要被去除的部分，从而在剥离光刻胶层时即使存在光刻胶残留，然而在随后刻蚀薄膜材料层时将会进一步去除残留的光刻胶，避免光刻胶残留物粘附在衬底上而难以被去除。因此，本专利技术提供的图形化方法，有效减少了图形化工艺所带来的缺陷，并且工艺简单，实现了对图形化工艺的进一步优化。
附图说明
[0014]图1为本专利技术一实施例中的膜层的图形化方法的流程示意图。
[0015]图2
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图 5为本专利技术一实施例中的膜层在图形化过程中的结构示意图。
[0016]其中，附图标记如下：100
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衬底；200
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薄膜材料层；210
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钝化层；300
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光刻胶层。
具体实施方式
[0017]本专利技术的核心思路在于提供一种新的膜层图形化方法，具体可参考图1所示，本专利技术一实施例中的图形化方法可包括如下步骤。
[0018]步骤S100，在一衬底上形成薄膜材料层。
[0019]步骤S200，在所述薄膜材料层上形成图形化的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层暴露出部分薄膜材料层。
[0020]步骤S300，对所述薄膜材料层中暴露出的部分进行等离子体表面处理，以使暴露出的薄膜材料层的顶部钝化形成钝化层。
[0021]步骤S400，去除所述光刻胶层，并去除所述薄膜材料层中未覆盖有所述钝化层的部分。
[0022]即，本专利技术提供的图形化方法中，在光刻胶层的掩模下对薄膜材料层中需要保留的部分进行等离子体表面处理，以使该部分的顶表面被钝化而形成钝化层，从而可以利用形成的钝化层保护其下方的薄膜材料不会被去除，而仅将薄膜材料层中未覆盖有钝化层的部分去除，实现薄膜层的图形化过程。
[0023]以下结合图1及图2
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图5和具体实施例对本专利技术提出的薄膜的图形化方法及半导体器件的制备方法作进一步详细说明。其中，图1为本专利技术一实施例中的膜层的图形化方法的流程示意图，图2
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图 5为本专利技术一实施例中的膜层在图形化过程中的结构示意图。根据下面说明，本专利技术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、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。应当认识到，附图中所示的诸如“上方”，“下方”，“顶部”，“底部”，“上方”和“下方”之类的相对术语可用于描述彼此之间的各种元件的关系。这些相对术语旨在涵盖除附图中描绘的取向之外的元件的不
同取向。例如，如果装置相对于附图中的视图是倒置的，则例如描述为在另一元件“上方”的元件现在将在该元件下方。
[0024]在步骤S100中，具体参考图2所示，在一衬底100上形成薄膜材料层200。
[0025]其中，所述衬底100可以为硅衬底、锗硅衬底或者碳化硅衬底等；例如在一示例中，所述衬底100为碳化硅外延片，以及碳化硅外延片的厚度例如为200um～500um。
[0026]进一步的，所述薄膜材料层200的材料和厚度可基于实际状况选择。举例而言，所述薄膜材料层200可以为导电材料层，其中的导电材料例如包括金属材料。本实施例中，以所述薄膜材料层200为金属材料层为例进行说明，其中的金属材料例如可包括镍或钛、或者两者的组合，以及所述金属材料层的厚度例如为50nm
‑
600nm。
[0027]在步骤S200中，具体参考图3所示，在所述薄膜材料层200上形成图形化的光刻胶层300。其中，所述光刻胶层300覆盖所述薄膜材料层200中需要被去除的部分，并暴露出所述薄膜材料层200中需要被保留的部分。
[0028]应当认识到，所述光刻胶层300是形成在薄膜材料层200的上方，而不接触于衬底100的表面，因此不会出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜层的图形化方法，其特征在于，包括：在一衬底上形成薄膜材料层；在所述薄膜材料层上形成图形化的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层暴露出部分薄膜材料层；对所述薄膜材料层中暴露出的部分进行等离子体表面处理，以使暴露出的薄膜材料层的顶部钝化形成钝化层；以及，去除所述光刻胶层，并去除所述薄膜材料层中未覆盖有所述钝化层的部分。2.如权利要求1所述的膜层的图形化方法，其特征在于，利用含氧离子执行所述等离子体表面处理，以使所述薄膜材料层的顶部形成氧化物层。3.如权利要求1所述的膜层的图形化方法，其特征在于，利用含氮离子执行所述等离子体表面处理，以使所述薄膜材料层的顶部形成氮化物层。4.如权利要求1所述的膜层的图形化方法，其特征在于，去除所述光刻胶层后，采用湿法刻蚀工艺和/或干法刻蚀工艺刻蚀所述薄膜材料层，以去除所述薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，谢志平，丛茂杰，
申请(专利权)人：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：