【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，具体涉及一种sic多级沟槽结构的刻蚀方法。
技术介绍
1、半导体刻蚀既是半导体表面加工的一种方法，也是半导体器件制备工艺中很重要的图形化手段。在sic材料的刻蚀中，sic材料的高硬度和化学稳定性使其只能在高温下(约1200摄氏度)进行腐蚀，这种高温加工工艺既不能满足人们在器件制造中所要求的刻蚀精度，也为刻蚀掩膜材料的选择造成极大的困难，为此现今广泛采用干法刻蚀工艺对sic材料进行刻蚀。sic材料的干法刻蚀工艺一般为：sic材料清洗、沉积掩膜层、光刻、湿法腐蚀掩膜层、去胶、干法刻蚀sic材料。
2、由于碳化硅材料的特性，如果要实现较大注入深度的掺杂，高能量的离子注入会导致其晶格损伤。为了在碳化硅材料中进行较大深度的掺杂区域，需要通过在碳化硅材料中形成深沟槽，通过在深沟槽的表面形成掺杂层作为掺杂区域。但是，由于深沟槽的深度较大，导致所述深沟槽内的掺杂层厚度不均匀，影响器件的性能。
3、为解决以上问题，提出一种多级沟槽制作方法，但是现有的多级沟槽制作方法获得的形貌一般在垂直方向上只能直线加工，无法满足器件研究对加工方法得需求。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种sic多级沟槽结构的刻蚀方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、一种sic多级沟槽结构的刻蚀方法，所述刻蚀方法包括：
3、制备从下至上依次层叠的sic衬底层、sic外延层、n层掩膜层和光刻胶，其中，n≥3
4、去除设定区域的所述光刻胶，得到处于所述设定区域两侧的第一光刻胶和第二光刻胶；
5、刻蚀所述设定区域的第n层掩膜层至第2层掩膜层，以暴露所述设定区域的第1层掩膜层的上表面，其中，所述第1层掩膜层为所述n层掩膜层中与所述sic外延层相接触的最底层掩膜层；
6、刻蚀所述设定区域的第1层掩膜层，以暴露所述设定区域的sic外延层的上表面；
7、从下至上依次刻蚀所述设定区域两侧的所述第1层掩膜层至第n-1层掩膜层，以使位于所述设定区域两侧的两部分第i层掩膜层之间的间距大于两部分第j层掩膜层之间的间距，其中，所述第i层掩膜层与所述第j层掩膜层为相邻的两层掩膜层，且所述第j层掩膜层位于所述第i层掩膜层之上，1≤i、j≤n；
8、去除剩余的所述光刻胶；
9、通过设定区域两侧的两部分所述第n层掩膜层至所述第1层掩膜层依次作为掩膜，对所述sic外延层依次进行刻蚀，形成沿竖直中心线对称的阶梯状沟槽，其中，利用所述第i层掩膜层作为掩膜之前去除所述第j层掩膜层。
10、在本专利技术的一个实施例中，制备从下至上依次层叠的sic衬底层、sic外延层、n层掩膜层和光刻胶，包括：
11、选取sic衬底层；
12、在所述sic衬底层上生长sic外延层；
13、在所述sic外延层上生长依次层叠设置的n层掩膜层；
14、在所述第n层掩膜层上涂覆光刻胶。
15、在本专利技术的一个实施例中，在所述sic外延层上生长依次层叠设置的n层掩膜层之前，还包括：
16、利用1#清洗液清洗生长有所述sic外延层的sic衬底层，所述1#清洗液为氨水、双氧水和纯水的混合物；
17、利用2#清洗液清洗生长有所述sic外延层的sic衬底层，所述2#清洗液为盐酸、双氧水和纯水的混合物；
18、利用boe清洗液清洗生长有所述sic外延层的sic衬底层，所述boe清洗液为氢氟酸和氟化铵的混合物；
19、再依次利用丙酮超声清洗、异丙醇超声清洗、di水冲洗生长有sic外延层的sic衬底层，最后吹干。
20、在本专利技术的一个实施例中，所述n层掩膜层包括从下至上依次层叠的第一掩膜层、第二掩膜层和第三掩膜层。
21、在本专利技术的一个实施例中，所述第一掩膜层的材料包括cdte，所述第二掩膜层的材料包括sin，所述第三掩膜层的材料包括sio2。
22、在本专利技术的一个实施例中，刻蚀所述设定区域的第n层掩膜层至第2层掩膜层，以暴露所述设定区域的第1层掩膜层的上表面，包括：
23、利用干法刻蚀方法刻蚀所述设定区域的所述第三掩膜层和所述第二掩膜层，以暴露所述设定区域的所述第一掩膜层的上表面。
24、在本专利技术的一个实施例中，刻蚀所述设定区域的第1层掩膜层，以暴露所述设定区域的sic外延层的上表面，包括：
25、在常温条件下，将hno3和h3po4的混合溶液作为腐蚀液，利用湿法刻蚀方法刻蚀所述设定区域的所述第一掩膜层，以暴露所述设定区域的sic外延层的上表面。
26、在本专利技术的一个实施例中，从下至上依次刻蚀所述设定区域两侧的所述第1层掩膜层至第n-1层掩膜层，以使位于所述设定区域两侧的两部分第i层掩膜层之间的间距大于两部分第j层掩膜层之间的间距，包括：
27、加热所述hno3和h3po4的混合溶液至150-165℃，以利用湿法刻蚀方法刻蚀所述设定区域两侧的所述第二掩膜层和所述第一掩膜层，使位于所述设定区域两侧的两部分所述第二掩膜层之间的间距大于位于所述设定区域两侧的两部分所述第三掩膜层之间的间距，使位于所述设定区域两侧的两部分所述第一掩膜层之间的间距大于位于所述设定区域两侧的两部分所述第二掩膜层之间的间距。
28、在本专利技术的一个实施例中，通过设定区域两侧的两部分所述n层掩膜层至所述第1层掩膜层依次作为掩膜，对所述sic外延层依次进行刻蚀，形成沿竖直中心线对称的阶梯状沟槽，包括：
29、以位于所述设定区域两侧的两部分所述第三掩膜层为掩膜，对所述sic外延层刻蚀第一级沟槽，之后利用湿法刻蚀去除所述第三掩膜层，其中，所述第一级沟槽的宽度等于位于所述设定区域两侧的两部分所述第三掩膜层之间的间距；
30、以位于所述设定区域两侧的两部分所述第二掩膜层为掩膜，对所述sic外延层刻蚀第二级沟槽，之后利用湿法刻蚀去除所述第二掩膜层，其中，所述第二级沟槽的宽度等于位于所述设定区域两侧的两部分所述第二掩膜层之间的间距；
31、以位于所述设定区域两侧的两部分所述第一掩膜层为掩膜，对所述sic外延层刻蚀第三级沟槽，之后利用湿法刻蚀去除所述第一掩膜层，其中，所述第三级沟槽的宽度等于位于所述设定区域两侧的两部分所述第一掩膜层之间的间距，最终形成沿竖直中心线对称的阶梯状沟槽。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
33、本专利技术通过从下至上依次刻蚀设定区域两侧的第1层掩膜层至第n-1层掩膜层，以使位于设定区域两侧的两部分第i层掩膜层之间的间距大于两部分第j层掩膜层之间的间距，之后通过设定区域两侧的两部分n层掩膜层至第1层掩膜层依次作为掩膜，对sic外延层依次进行刻蚀，每对sic外延层进行一次刻蚀后，需要去掉一层掩膜再进行下一次刻蚀，以完成多层沟槽刻蚀，形成沿竖直中心线对称的阶梯状沟槽。解决了目前获得的形貌一般在垂直方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种SiC多级沟槽结构的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀方法包括：
2.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，制备从下至上依次层叠的SiC衬底层、SiC外延层、N层掩膜层和光刻胶，包括：
3.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，在所述SiC外延层上生长依次层叠设置的N层掩膜层之前，还包括：
4.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述N层掩膜层包括从下至上依次层叠的第一掩膜层、第二掩膜层和第三掩膜层。
5.根据权利要求4所述的刻蚀方法，其特征在于，所述第一掩膜层的材料包括CdTe，所述第二掩膜层的材料包括SiN，所述第三掩膜层的材料包括SiO2。
6.根据权利要求4或5所述的刻蚀方法，其特征在于，刻蚀所述设定区域的第N层掩膜层至第2层掩膜层，以暴露所述设定区域的第1层掩膜层的上表面，包括：
7.根据权利要求4或5所述的刻蚀方法，其特征在于，刻蚀所述设定区域的第1层掩膜层，以暴露所述设定区域的SiC外延层的上表面，包括：
8.根据权利要求7所述的刻蚀方法，其特征在于，从下至上依次刻
9.根据权利要求4或5所述的刻蚀方法，其特征在于，通过设定区域两侧的两部分所述N层掩膜层至所述第1层掩膜层依次作为掩膜，对所述SiC外延层依次进行刻蚀，形成沿竖直中心线对称的阶梯状沟槽，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种sic多级沟槽结构的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀方法包括：
2.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，制备从下至上依次层叠的sic衬底层、sic外延层、n层掩膜层和光刻胶，包括：
3.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，在所述sic外延层上生长依次层叠设置的n层掩膜层之前，还包括：
4.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述n层掩膜层包括从下至上依次层叠的第一掩膜层、第二掩膜层和第三掩膜层。
5.根据权利要求4所述的刻蚀方法，其特征在于，所述第一掩膜层的材料包括cdte，所述第二掩膜层的材料包括sin，所述第三掩膜层的材料包括sio2。
6.根据权利要求4或5所述的刻蚀方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：迟奔奔，韩超，邹芳，万瑾锡，吴勇，
申请(专利权)人：西电芜湖研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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