【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种半导体结构的制造方法。
技术介绍
1、降低硅波导的传输损耗一直是光电子学领域的一个重要问题，这对于提高光信号传输效率、提升器件性能、降低能耗和成本以及促进光电子器件的小型化和集成化具有重要意义。此外，随着光电子器件的小型化和集成化的不断发展，降低硅波导传输损耗，并提高硅波导器件在晶圆内均匀性对于确保硅波导器件的性能稳定性和可靠性具有重要意义。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种半导体结构的制造方法。
2、本专利技术的目的采用以下技术方案实现：
3、根据本专利技术的一方面，提供一种半导体结构的制造方法，所述方法包括：
4、提供soi衬底，所述soi衬底包括层叠设置的硅衬底、埋氧层和顶部硅层；
5、在所述顶部硅层上形成覆盖所述顶部硅层的硬掩膜层、光阻层，并对所述光阻层进行图案化处理，以形成图案化光阻层；
6、使用至少含一溴化氢或者碘化氢气体对所述图案化光阻层进行硬化处理；
7、刻蚀所述硬掩膜层、所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构；
8、按照以下步骤对所述第一沟槽和所述第二沟槽的侧壁进行平滑处理：
9、(1)对所述第一沟槽和所述第二沟槽的侧壁进行氧化处理，以在所述第一沟槽和所述第二沟槽的侧壁形成第一氧化硅层，并进入步骤(2)；
10、(2)去除位于所述第一沟槽和
11、(3)循环步骤(1)和步骤(2)，直至循环次数达到预设次数，结束所述平滑处理。
12、在一些实施方式中，所述刻蚀所述硬掩膜层、所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构包括：
13、所述第一沟槽和所述第二沟槽均在厚度方向上部分贯穿所述顶部硅层，使得所述第一沟槽的底部和所述第二沟槽的底部和所述埋氧层之间具有预设厚度的所述顶部硅层。
14、在一些实施方式中，所述图案化光阻层的开口具有第一关键尺寸，未平滑处理的所述波导结构具有第二关键尺寸，平滑处理结束后的波导结构具有第四关键尺寸；基于所述第四关键尺寸与所述循环次数、以及氧化-刻蚀循环消耗的硅侧壁的厚度，确定所述第二关键尺寸。
15、在一些实施方式中，所述预设循环次数为n次，前m次使用所述第一氧化-刻蚀速率进行，后n-m次使用所述第二氧化-刻蚀速率进行；其中，第一氧化-刻蚀速率高于第二氧化-刻蚀速率，1≤m<n，m，n为正整数。
16、在一些实施方式中，所述预设循环次数为n次，从第一次到第n次，所述平滑处理中的氧化-刻蚀速率逐渐降低；其中，1<n≤n，n，n为正整数。
17、在一些实施方式中，所述在所述顶部硅层上形成覆盖所述顶部硅层的硬掩膜层的步骤中，所述硬掩膜层包括层叠设置的氮化硅层和第零氧化硅层，其中，所述第零氧化硅层位于所述氮化硅层和所述顶部硅层之间。
18、在一些实施方式中，在完成刻蚀所述硬掩膜层、所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构的步骤后，所述氮化硅层和所述第零氧化硅层覆盖剩余所述顶部硅层。
19、在一些实施方式中，所述使用至少含一溴化氢或者碘化氢气体对所述图案化光阻层进行硬化处理的步骤和所述刻蚀所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构的步骤同位进行。
20、在一些实施方式中，所述对所述第一沟槽和所述第二沟槽的侧壁进行平滑处理的步骤和所述刻蚀所述硬掩膜层、所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构的步骤同位进行。
21、在一些实施方式中，所述刻蚀所述硬掩膜层、所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构的方法包括：
22、利用氯气、氟基气体作为刻蚀剂对所述顶部硅层进行等离子体刻蚀，以形成所述波导结构。
23、在一些实施方式中，所述平滑处理中步骤(1)的对所述顶部硅层进行氧化处理的方法包括：
24、利用氧气等离子体对所述顶部硅层的侧壁进行原位氧化处理。
25、在一些实施方式中，所述平滑处理中步骤(2)的去除所述第一氧化硅层的方法包括：
26、利用氨气和氟化氢作为刻蚀剂去除所述第一沟槽和所述第二沟槽的侧壁的所述第一氧化硅层。
27、本专利技术提供的半导体结构的制造方法，其中，半导体结构的制造方法包括：利用在顶部硅层上先形成覆盖所述顶部硅层的硬掩膜层和光阻层，在对光阻层进行图案化之后，对图案化光阻层进行硬化处理，然后经由硬化处理后的图案化光阻层刻蚀形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构，最后对第一沟槽和第二沟槽的侧壁进行平滑处理，从而得到了具有原子级平滑度的波导结构的侧壁，以降低硅波导传输损耗，并且有助于提高硅波导器件在晶圆内的均匀性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述刻蚀所述硬掩膜层、所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构包括：
3.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，
5.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，
6.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述在所述顶部硅层上形成覆盖所述顶部硅层的硬掩膜层的步骤中，
7.如权利要求6所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，在完成刻蚀所述硬掩膜层、所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构的步骤后，
8.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述使用至少含一溴化氢或者碘化氢气体对所述图案化光阻层进行硬化处理的步骤和所述刻蚀所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽
9.如权利要求8所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，
10.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述刻蚀所述硬掩膜层、所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构的方法包括：
11.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述平滑处理中步骤(1)的对所述顶部硅层进行氧化处理的方法包括：
12.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述平滑处理中步骤(2)的去除所述第一氧化硅层的方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述刻蚀所述硬掩膜层、所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构包括：
3.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，
5.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，
6.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述在所述顶部硅层上形成覆盖所述顶部硅层的硬掩膜层的步骤中，
7.如权利要求6所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，在完成刻蚀所述硬掩膜层、所述顶部硅层，以形成第一沟槽、第二沟槽以及位于所述第一沟槽和所述第二沟槽之间的波导结构的步骤后，
【专利技术属性】
技术研发人员：孟怀宇，沈亦晨，朱轩廷，
申请(专利权)人：上海曦智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。