一种深沟槽刻蚀方法技术

本发明专利技术公开了一种深沟槽刻蚀方法，包括：提供衬底；在衬底上形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层内具有开口图形，所述开口图形定义出深沟槽的形状及位置；使用包含NF

【技术实现步骤摘要】
一种深沟槽刻蚀方法
本专利技术涉及属于半导体芯片制造工艺
，尤其涉及一种深沟槽刻蚀方法。
技术介绍
随着半导体工艺的发展，带有深沟槽结构的器件，包括VDOMS(vertical-double-diffusionpowerMOSFET，垂直双扩散功率场效应晶体管)、TVS(TransientVoltageSuppressor，瞬态二极管)、COOLMOS(冷MOS，又叫SuperJunctionMOSFET)、IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)等的应用越来越广泛，深沟槽刻蚀工艺在这几种器件中是最关键的工艺技术。理想的深沟槽具有以下形貌：顶部方正、侧壁笔直、底部圆滑以及内壁光滑，而现有技术达到上述理想深沟槽形貌，采用RIE(Reactiveionetching，反应离子刻蚀)设备刻蚀衬底，沟槽深度最大达到10um；刻蚀沟槽深度大于10um的常采用ICP(InductivelyCoupledPlasma，电导耦合等离子体)，CCP(CapacitivelyCoupledPlasma，有容性耦合等离子体)等专业刻蚀深沟槽的设备。传统RIE机台刻蚀步骤为：1、在硅片上形成掩膜层；2、做沟槽光刻和掩膜层的刻蚀；3、做沟槽刻蚀；4、沟槽底部倒角刻蚀。目前此方法按照传统菜单无法刻蚀深沟槽20um，刻蚀大于10um时侧壁形貌不能达到要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种深沟槽刻蚀方法，有效解决了RIE机台按照传统菜单无法刻蚀深沟槽20um，刻蚀大于10um时侧壁形貌不能达到要求等技术问题。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种深沟槽刻蚀方法，包括：提供衬底；在衬底上形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层内具有开口图形，所述开口图形定义出深沟槽的形状及位置；使用包含NF3的刻蚀气体对所述衬底进行刻蚀，以于所述衬底内形成深沟槽；其中，刻蚀压力大于等于90mT和/或所述刻蚀气体中所述NF3的流量大于等于10SCCM。在其中一个实施例中，所述刻蚀气体还包括HBr气体及He-O2混合气。在其中一个实施例中，所述深沟槽的深度大于等于20um。在其中一个实施例中，使用包含NF3的所述刻蚀气体对所述衬底进行分步刻蚀以形成所述深沟槽。在其中一个实施例中，对所述衬底进行分步刻蚀包括如下步骤：对所述衬底进行刻蚀，刻蚀时间为90～120秒，刻蚀深度大于等于0.7um；对所述衬底进行冷却；重复上述步骤若干次。进一步地，向所述衬底背面通入冷却气体以对所述衬底进行冷却，每次冷却时间大于10秒。更进一步地，所述冷却气体为He气。在其中一个实施例中，所述形成深沟槽衬底之后，还包括：对所述深沟槽进行清洗，以去除所述深沟槽内残留的刻蚀产生的聚合物。进一步地，对所述深沟槽进行清洗包括如下步骤：使用氢氟酸对所述深沟槽进行清洗，清洗时间为10～30秒；使用一号清洗液对所述深沟槽进行清洗；所述一号清洗液为NH4OH、H2O2及H2O的混合溶液，所述混合溶液中NH4OH、H2O2及H2O的体积比为1:2:10；清洗时间为8～10分钟。更进一步地，使用氢氟酸对所述深沟槽进行清洗之后，且使用一号清洗液对所述深沟槽进行清洗之前还包括：使用所述去离子水对所述深沟槽进行第一冲洗，所述第一次冲洗的时间为5～10分钟；使用所述一号清洗液对所述深沟槽进行清洗之后还包括如下步骤：使用去离子水对所述深沟槽进行第二次冲洗，所述第二次冲洗的时间为10～15分钟；将第二次冲洗后的所述衬底进行干燥。上述实施例提供的一种深沟槽刻蚀方法中，提供衬底；在衬底上形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层内具有开口图形，所述开口图形定义出深沟槽的形状及位置；使用包含NF3的刻蚀气体对所述衬底进行刻蚀，以于所述衬底内形成深沟槽；其中，刻蚀压力大于等于90mT和/或所述刻蚀气体中所述NF3的流量大于等于10SCCM。优化RIE机台传统刻蚀步骤中的第三步，调试刻蚀菜单，增加刻蚀压力或/和NF3气体流量，有效增加沟槽深度和底部沟槽宽度。对衬底分多步刻蚀，刻蚀深度超过20um，可同时保持侧壁形貌满足工艺要求；合适的刻蚀压力和适宜的HBr流量使底部没有直角，省去底部倒角步骤，节省工艺成本。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明为了更好地描述和说明这里公开的那些专利技术的实施例和/或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的专利技术、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些专利技术的最佳模式中的任何一者的范围的限制。图1为本专利技术的一实施例中提供的一种深沟槽刻蚀方法的流程示意图；图2为本专利技术的一实施例中提供的涂覆光刻胶层经过光刻技术曝光显影后的结构示意图；图3为本专利技术的一实施例中提供的在衬底上形成图形化掩膜层后的结构示意图；图4为本专利技术的一实施例中提供的去除光刻胶层后的截面结构示意图；图5为本专利技术的一实施例中提供的对所述衬底分步刻蚀的流程示意图；图6为本专利技术的一实施例中提供的对所述深沟槽进行清洗后的结构示意图。附图标记说明：101-衬底，102-掩膜层，103-光刻胶图形，104-侧壁保护层具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的详细实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本专利技术的公开内容理解得更加透彻全面。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解得含义相同。本文中在专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“及/或”“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。为了说明本申请上述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。如图1所示，在一个实施例中提供一种深沟槽刻蚀方法，包括如下步骤：S101：提供衬底；S102：在衬底上形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层内具有开口图形，所述开口图形定义出深沟槽的形状及位置；S103：使用包含NF3的刻蚀气体对所述衬底进行刻蚀，以于所述衬底内形成深沟槽；其中，刻蚀压力大于等于90mT和/或所述刻蚀气体中所述NF3的流量大于等于10SCCM。在上述实施例中，提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深沟槽刻蚀方法，其特征在于，包括：/n提供衬底；/n在衬底上形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层内具有开口图形，所述开口图形定义出深沟槽的形状及位置；/n使用包含NF

【技术特征摘要】
1.一种深沟槽刻蚀方法，其特征在于，包括：
提供衬底；
在衬底上形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层内具有开口图形，所述开口图形定义出深沟槽的形状及位置；
使用包含NF3的刻蚀气体对所述衬底进行刻蚀，以于所述衬底内形成深沟槽；其中，刻蚀压力大于等于90mT和/或所述刻蚀气体中所述NF3的流量大于等于10SCCM。


2.根据权利要求1所述的深沟槽刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀气体还包括HBr气体及He-O2混合气。


3.根据权利要求1所述的深沟槽刻蚀方法，其特征在于，所述深沟槽的深度大于等于20um。


4.根据权利要求1所述的深沟槽刻蚀方法，其特征在于，使用包含NF3的所述刻蚀气体对所述衬底进行分步刻蚀以形成所述深沟槽。


5.根据权利要求4所述的深沟槽刻蚀方法，其特征在于，对所述衬底进行分步刻蚀包括如下步骤：
对所述衬底进行刻蚀，刻蚀时间为90～120秒，刻蚀深度大于等于0.7um；
对所述衬底进行冷却；
重复上述步骤若干次。


6.根据权利要求5所述的深沟槽刻蚀方法，其特征在于，向所述衬底背面通入冷却气体以对所述衬底进行冷却，每次冷却时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，刁宇飞，姚雪霞，
申请(专利权)人：深圳方正微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44