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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体制造的,具体涉及一种解决高深宽比深沟槽形貌问题的刻蚀方法。
技术介绍
1、随着功率半导体“超级结”的不断发展,高深宽比的深沟槽刻蚀工艺应用也越来越广泛,相应的刻蚀工艺要求以及形貌要求也越来越高。
2、在深沟槽刻蚀工艺中,随着硅刻蚀的不断进行,硅的刻蚀速率随着深宽比的逐渐增加而下降,称为lag效应,lag效应不仅存在于不同深宽比刻蚀,还普遍存在于固定结构中。一般lag效应的产生与反应物和生成物的受阻有关系,更大的深宽比会影响气体及等离子体的通畅度,导致离子在到达反应表面时功率减小,蚀刻速率降低,同时由于侧壁本身会吸收更多离子,使得到达底部参与反应的反应离子变少。
3、lag效应会导致深沟槽顶部过多的等离子体腐蚀,而底部的刻蚀逐渐减弱,出现诸如双斜面、顶部及侧壁损伤等一系列问题,最终导致电性的失效。目前,常规的深沟槽刻蚀工艺主要有两种,一种是单步刻蚀法,另一种为bosch工艺,即间歇式刻蚀方法,该方法采用多次交替循环刻蚀(sf6)和淀积(c4f8)工艺,形成类似于扇贝表面的侧壁。然而,以上两种方法均无法抑制lag效应的产生。
技术实现思路
1、本申请提供了一种解决高深宽比深沟槽形貌问题的刻蚀方法,可以解决相关技术中lag效应导致的形貌不良的问题。
2、本申请实施例提供的一种解决高深宽比深沟槽形貌问题的刻蚀方法,包括:
3、s1:提供一衬底,所述衬底表面覆盖有硬掩膜层,从而暴露出需要刻蚀的目标区域;
4、s2:去
5、s3:利用刻蚀气体对露出的所述目标区域进行第一刻蚀工艺,以形成刻蚀沟槽,所述刻蚀气体为sf6和氧气的混合气体;
6、s4:采用阶段刻蚀工艺继续刻蚀所述刻蚀沟槽,直到所述刻蚀沟槽的深度达到目标深度,在所述阶段刻蚀工艺的进行过程中,使用的刻蚀气体中sf6的占比逐渐增加。
7、在一些实施例中,所述在所述阶段刻蚀工艺的进行过程中,使用的刻蚀气体中sf6的占比逐渐增加,包括:
8、在所述阶段刻蚀工艺的进行过程中,每隔固定的时间间隔,使所述刻蚀气体中的sf6增加固定量,以使所述刻蚀气体中sf6的占比逐渐增加。
9、在一些实施例中,所述s3中的刻蚀沟槽的深度为所述目标深度的20%-50%。
10、在一些实施例中,所述刻蚀沟槽的目标深度大于等于40微米,特征尺寸小于4微米。
11、在一些实施例中,所述刻蚀气体中sf6和氧气的比值为1.2∶1。
12、在一些实施例中,在所述阶段刻蚀工艺的持续过程中,所述刻蚀气体中sf6和氧气的比值在1.2∶1到1.6∶1之间。
13、在一些实施例中,在所述s3和s4中,所述刻蚀气体的总气体流量不大于850sccm。
14、在一些实施例中,在所述s3和s4中,所述氧气的用量占所述刻蚀气体的总量的比例不大于35%。
15、本申请技术方案,至少包括如下优点:
16、1. 通过采用阶段刻蚀工艺,随着刻蚀深度的增加,刻蚀气体中的sf6的含量逐渐增加,从而能够保证刻蚀气体和等离子体的通畅度,保证了离子到达刻蚀沟槽下部的反应表面时的功率,保持了刻蚀速率,从而确保了刻蚀沟槽的形貌正常。
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1.一种解决高深宽比深沟槽形貌问题的刻蚀方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述阶段刻蚀工艺的进行过程中,使用的刻蚀气体中SF6的占比逐渐增加,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S3中的刻蚀沟槽的深度为所述目标深度的20%-50%。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法,其特征在于,所述刻蚀沟槽的目标深度大于等于40微米,特征尺寸小于4微米。
5.根据权利要求1-3所述的方法,其特征在于,在所述S3中,所述刻蚀气体中SF6和氧气的比值为1.2∶1。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述阶段刻蚀工艺的持续过程中,所述刻蚀气体中SF6和氧气的比值在1.2∶1到1.6∶1之间。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述S3和S4中,所述刻蚀气体的总气体流量不大于850sccm。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述S3和S4中,所述氧气的用量占所述刻蚀气体的总量的比例不大于35%。
【技术特征摘要】
1.一种解决高深宽比深沟槽形貌问题的刻蚀方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述阶段刻蚀工艺的进行过程中,使用的刻蚀气体中sf6的占比逐渐增加,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述s3中的刻蚀沟槽的深度为所述目标深度的20%-50%。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法,其特征在于,所述刻蚀沟槽的目标深度大于等于40微米,特征尺寸小于4微米。
5.根据权利要求1-3所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:王瑞环,吴长明,冯大贵,余鹏,卢成博,陆小豪,
申请(专利权)人:华虹半导体无锡有限公司,
类型:发明
国别省市:
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