一种分步制备深沟槽的方法技术

本公开提供了一种分步制备深沟槽的方法，方法包括：获取初始半导体结构；在初始半导体结构表面沉积预设厚度的外延材料，形成外延层；在外延层上形成图案化的掩膜层；根据图案化的掩膜层，对外延层进行刻蚀，以得到预设沟槽；去除图案化的掩膜层；向预设沟槽中沉积抗反射物质并溢出至外延层表面；对抗反射物质进行回蚀；重复沉积外延材料形成外延层，并重复对外延层进行蚀刻，直到对外延层进行刻蚀的次数达到目标蚀刻次数，以得到具有目标刻蚀深度的深沟槽。应用本方法通过分步生长外延层

【技术实现步骤摘要】
一种分步制备深沟槽的方法


[0001]本公开涉及半导体
，尤其涉及一种分步制备深沟槽的方法。

技术介绍

[0002]在半导体芯片生产制备过程中会遇到需要刻蚀高深宽比结构、即刻蚀深沟槽的情况，传统工艺在刻蚀高深宽比结构时通常采用单步刻蚀的方法，即一次性完成高深宽比结构的刻蚀。但由于要刻蚀的深度值较大，刻蚀过程中产生的聚合物不易被抽走而聚集在沟槽的底部或侧壁，这不仅会阻碍刻蚀的进行，还会导致产生各种不同的缺陷，难以控制刻蚀后的形貌，造成深沟槽底部附近位置的形貌和尺寸与掩膜所定义的图案产生偏差，而尺寸、形貌的偏差，会对不同产品的电性和制程产生影响；并且这种通过单步刻蚀的方法刻蚀深沟槽对机台的加工能力是极大的挑战，加工精度难以得到很好的控制。

技术实现思路

[0003]本公开提供了一种分步制备深沟槽的方法，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。
[0004]根据本公开的第一方面，提供了一种分步制备深沟槽的方法，所述方法包括：步骤101，获取初始半导体结构；步骤102，在所述初始半导体结构表面沉积预设厚度的外延材料，形成外延层；步骤103，在所述外延层上形成图案化的掩膜层；步骤104，根据所述图案化的掩膜层，对所述外延层进行刻蚀，以得到预设沟槽；步骤105，去除所述图案化的掩膜层；步骤106，向所述预设沟槽中沉积抗反射物质并溢出至所述外延层表面；步骤107，对所述抗反射物质进行回蚀；步骤108，在所述外延层表面继续沉积外延材料，形成外延层，重复上述步骤103
‑
107直至对所述外延层进行刻蚀的次数达到目标刻蚀次数，以得到具有目标刻蚀深度的深沟槽。
[0005]在一可实施方式中，所述方法还包括：根据目标刻蚀深度和单次刻蚀深度确定制备所述深沟槽的目标刻蚀次数。
[0006]在一可实施方式中，所述在所述外延层上形成图案化的掩膜层，包括：在所述外延层表面涂覆光刻胶；对所述光刻胶进行光刻形成图案化的掩膜层。
[0007]在一可实施方式中，后一次对所述外延层进行刻蚀得到的预设沟槽的宽度大于前一次对所述外延层进行刻蚀得到的预设沟槽的宽度。
[0008]在一可实施方式中，所述根据所述图案化的掩膜层，对所述外延层进行刻蚀包括：根据所述图案化的掩膜层对所述外延层按预设角度进行刻蚀，使刻蚀后形成的所述预设沟槽与所述半导体结构侧壁形成倾斜角度。
[0009]在一可实施方式中，所述倾斜角度的角度范围为88
°‑
90
°
。
[0010]在一可实施方式中，后一次对所述外延层进行刻蚀得到的预设沟槽的底部宽度大于前一次对所述外延层进行刻蚀得到的预设沟槽的顶部宽度。
[0011]在一可实施方式中，在得到具有目标刻蚀深度的深沟槽之后，所述方法还包括：去
除所述深沟槽中沉积的所述抗反射物质。
[0012]在一可实施方式中，所述抗反射物质为底部抗反射涂层。
[0013]在一可实施方式中，所述外延材料为硅。
[0014]本公开的一种分步制备深沟槽的方法，通过在初始半导体结构表面沉积预设厚度的外延材料，形成外延层，在外延层上形成图案化的掩膜层，根据图案化的掩膜层对外延层进行刻蚀，得到预设沟槽，去除图案化的掩膜层，向预设沟槽中沉积抗反射物质，对抗反射物质进行回蚀，重复生长外延材料形成外延层，并重复对外延层进行刻蚀，直到刻蚀次数达到目标刻蚀次数，以得到具有目标刻蚀深度的深沟槽。应用本方法通过分步生长外延层
‑
刻蚀的方法制备深沟槽，可以降低加工深沟槽的难度，减少产生缺陷的风险，提高加工精度以及产品的良率和可靠性，降低对刻蚀机台的要求，减少成本。
[0015]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0016]通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：
[0017]在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
[0018]图1示出了本公开实施例一种分步制备深沟槽的方法的实现流程示意图；
[0019]图2A
‑
图2S示出了本公开实施例一种分步制备深沟槽的实施场景的剖面示意图。
[0020]图中标号说明：201、初始半导体结构；202、第一外延层；203、图案化的掩膜层；204、第一预设沟槽；205、抗反射物质；206、第二外延层；207、第二预设沟槽；208、具有目标可是深度的深沟槽；209、第三外延层；210、第三预设沟槽。
具体实施方式
[0021]为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。
[0022]图1示出了本公开实施例一种分布制备深沟槽的方法的实现流程示意图一。
[0023]参见图1，根据本公开实实施例，提供了一种分步制备深沟槽的方法，方法包括：步骤101，获取初始半导体结构；步骤102，在初始半导体结构表面沉积预设厚度的外延材料，形成外延层；步骤103，在外延层上形成图案化的掩膜层；步骤104，根据图案化的掩膜层，对外延层进行刻蚀，以得到预设沟槽；步骤105，去除图案化的掩膜层；步骤106，向预设沟槽中沉积抗反射物质并溢出至外延层表面；步骤107，对抗反射物质进行回蚀；步骤108，在外延层表面继续沉积外延材料，形成外延层，重复上述步骤103
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107直至对外延层进行刻蚀的次数达到目标刻蚀次数，以得到具有目标刻蚀深度的深沟槽。
[0024]本公开实施例提供的一种分步制备深沟槽的方法，通过在初始半导体结构表面沉积预设厚度的外延材料，形成外延层，在外延层上形成图案化的掩膜层，根据图案化的掩膜
层对外延层进行刻蚀，得到预设沟槽，之后去除图案化的掩膜层，向预设沟槽中沉积抗反射物质，对抗反射物质进行回蚀，重复生长外延材料形成外延层，并重复对外延层进行刻蚀，直到刻蚀的次数达到目标刻蚀次数，以得到具有目标刻蚀深度的深沟槽。应用本方法通过分步生长外延层
‑
刻蚀的方法制备深沟槽，这样通过多次刻蚀得到深沟槽，相比于单步刻蚀制备深沟槽，降低了每次刻蚀的刻蚀深度，将深沟槽的制备分解成多次刻蚀，降低了加工深沟槽的难度，并且在每一次刻蚀完成后在预设沟槽中加入抗反射物质，最后去除抗反射物质得到具有目标刻蚀深度的深沟槽，而去除抗反射物质得到具有目标刻蚀深度的深沟槽相对于直接去除外延层得到具有目标刻蚀深度的深沟槽更容易，使深沟槽的制备更加简单，还可以减少产生缺陷的风险，提高加工精度以及产品的良本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分步制备深沟槽的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤101，获取初始半导体结构；步骤102，在所述初始半导体结构表面沉积预设厚度的外延材料，形成外延层；步骤103，在所述外延层上形成图案化的掩膜层；步骤104，根据所述图案化的掩膜层，对所述外延层进行刻蚀，以得到预设沟槽；步骤105，去除所述图案化的掩膜层；步骤106，向所述预设沟槽中沉积抗反射物质并溢出至所述外延层表面；步骤107，对所述抗反射物质进行回蚀；步骤108，在所述外延层表面继续沉积外延材料，形成外延层，重复上述步骤103
‑
107直至对所述外延层进行刻蚀的次数达到目标刻蚀次数，以得到具有目标刻蚀深度的深沟槽。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据目标刻蚀深度和单次刻蚀深度确定制备所述深沟槽的目标刻蚀次数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述外延层上形成图案化的掩膜层，包括：在所述外延层表面涂覆光刻胶；对所述光刻胶进行光刻形成图案化的掩膜层。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈志钦，
申请(专利权)人：杭州富芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：