[发明专利]形成具有倾斜侧壁的材料层的方法及半导体器件

说明书

本发明涉及一种形成具有倾斜侧壁的材料层的方法及半导体器件。该方法包括：在第一薄膜上形成底层光刻胶和顶层光刻胶；顶层光刻胶与底层光刻胶均为正胶，底层光刻胶比顶层光刻胶的光敏度低；或底层光刻胶与顶层光刻胶均为负胶，底层光刻胶的光敏度比顶层光刻胶的光敏度高；曝光、显影后形成光刻层，刻蚀第一薄膜形成侧壁倾角小于等于80度的材料层。本方法避免了在材料层形成后沉积二氧化硅时材料层侧壁沉积的二氧化硅偏薄，后续湿法工艺去除多余的二氧化硅时，腐蚀液钻蚀到材料层下方形成空洞的问题，以及材料层形成后溅射金属薄膜，刻蚀去除多余的金属薄膜时侧壁金属薄膜的残留问题，提高了器件的良率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种形成具有倾斜侧壁的材料层的方法及半导体器件。

背景技术

传统工艺中多晶硅层的形成方式是在多晶硅薄膜淀积后通过涂覆光刻胶、曝光和显影形成光刻层，然后采用干法刻蚀去除未被光刻胶覆盖的多晶硅薄膜及光刻层，从而形成多晶硅层，但是这种方式形成的多晶硅层，侧壁形貌比较陡直，多晶硅层的侧壁倾角通常大于80度。如果在多晶硅层形成后淀积二氧化硅，在二氧化硅沉积过程中侧壁形成的二氧化硅相对较薄，后续采用湿法工艺去除多余的二氧化硅时，腐蚀液容易钻蚀并在多晶硅层下方形成空洞，影响器件的性能。如果在多晶硅层形成后溅射金属薄膜，经光刻曝光、显影后侧壁处容易残留光刻胶，后续刻蚀去除多余的金属薄膜时侧壁残留有金属，导致器件失效。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种形成具有倾斜侧壁的材料层的方法及半导体器件。

一种形成具有倾斜侧壁的材料层的方法，包括：

获取衬底，所述衬底上形成有第一薄膜；

在所述第一薄膜上形成底层光刻胶；

在所述第一薄膜上形成顶层光刻胶；所述顶层光刻胶与所述底层光刻胶均为正胶，所述底层光刻胶的光敏度比所述顶层光刻胶的光敏度低；或所述顶层光刻胶与所述低层光刻胶均为负胶，所述底层光刻胶的光敏度比所述顶层光刻胶的光敏度高；

对所述底层光刻胶和所述顶层光刻胶进行曝光、显影，形成光刻层；

刻蚀所述第一薄膜并去除所述光刻层形成侧壁倾角小于等于80度的材料层；

其中，侧壁倾角是指材料层侧壁与材料层底部的夹角。

在其中一个实施例中，刻蚀所述第一薄膜并去除所述光刻层形成侧壁倾角小于等于80度的材料层的步骤包括：

通过控制刻蚀工艺对所述第一薄膜和所述光刻层的刻蚀选择比，使得在刻蚀所述第一薄膜过程中所述光刻层被部分刻蚀，从而使得所述材料层的侧壁形成具有小于等于80度侧壁倾角的的形貌；

对剩余的光刻层进行去胶处理。

在其中一个实施例中，所述顶层光刻胶的厚度大于所述底层光刻胶的厚度。

在其中一个实施例中，所述底层光刻胶的厚度大于等于0.7微米且小于等于1.5微米，所述顶层光刻胶的厚度大于3微米且小于5微米。

在其中一个实施例中，所述底层光刻胶的厚度大于等于0.7微米且小于等于1微米，所述顶层光刻胶的厚度大于3微米且小于5微米。

在其中一个实施例中，所述材料层为多晶硅层，所述材料层的侧壁倾角大于等于50度。

在其中一个实施例中，所述材料层为多晶硅层，所述材料层的侧壁倾角大于等于60度且小于等于70度。

在其中一个实施例中，所述曝光的曝光能量大于等于临界曝光能量且小于等于临界曝光能量的1.2倍，临界曝光能量指的是所述底层光刻胶与所述顶层光刻胶均能曝光的临界能量。

在其中一个实施例中，所述刻蚀为感应耦合等离子体刻蚀。