[發明專利]一種多溝槽結構的制作方法

有效

• 申請號: 201210325243.3
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN103681233A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張新偉;代丹;周國平;夏長奉
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種半導體器件結構的制作方法，尤其涉及一種半導體器件內的多溝槽結構的制作方法，屬于半導體器件制造領域。

背景技術

半導體器件包括各種利用半導體材料特殊電特性來完成特定功能的電子器件。針對不同器件的特定功能，有的器件需要在半導體襯底中制作各種形狀的溝槽結構或腔體結構以滿足設計要求，特別是在微機電系統(MEMS，?Micro-Electro-Mechanical?Systems)中通常需要在襯底上制作結構復雜的溝槽及腔體，以形成所需的微型機構及器件，例如，深寬比較大的縱向深溝槽、底部連通形成腔體而頂部各自分離的溝槽陣列、或由各種溝槽、腔體相互連通而成的多溝槽結構等。

然而，在制作一些多溝槽結構時，例如一種由深溝槽與溝槽陣列相連通的多溝槽結構，由于其結構較復雜，采用常規方法連續刻蝕并直接連通不同形狀的溝槽之后，特別是在后續濕法清洗工藝之后需要高速甩干，所得的溝槽側壁或溝槽周圍其他膜層極容易出現斷裂或脫落的現象，導致使后續的器件制作工藝難以進行，甚至會報廢大量晶圓，使生產成本大幅提高。

有鑒于此，實有必要提供一種使多溝槽結構更加穩固的制作工藝。?

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種多溝槽結構的制作方法，使所形成的多溝槽結構穩固、堅實，避免出現膜層斷裂或脫落的現象。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種多溝槽結構的制作方法，包括如下步驟：

步驟一、在半導體襯底上各向異性刻蝕，以形成縱向溝槽；

步驟二、在形成所述縱向溝槽的半導體襯底上生長第一外延層，使所述第一外延層覆蓋所述縱向溝槽頂部，形成封閉結構；

步驟三、在所述封閉結構上進行各向異性和各向同性刻蝕，以形成溝槽陣列，并使所述溝槽陣列與所述縱向溝槽連通；所述溝槽陣列包括多個溝槽或通孔，所述多個溝槽或通孔的上部各自分離，下部相互連通形成腔體；

步驟四、生長第二外延層覆蓋所述溝槽陣列，以形成封閉的多溝槽結構。

作為本發明的優選方案，所述半導體襯底為硅襯底。

作為本發明的優選方案，所述第一外延層的生長厚度為4~10μm。

作為本發明的優選方案，所述第一、第二外延層生長采用減壓化學氣相淀積。

作為本發明的優選方案，所述第一、第二外延層生長的溫度設置在1100℃至1150℃。

作為本發明的優選方案，所述第一、第二外延層生長的生長氣體為SiH₂Cl₂、SiHCl₃或者SiCl₄。

作為本發明的優選方案，?步驟三中，在所述封閉結構上先進行各向異性刻蝕形成多個通孔或溝槽；再對所述多個通孔或溝槽進行各向同性刻蝕以使相鄰通孔或相鄰溝槽的下部相互連通形成腔體。

作為本發明的優選方案，所述多個通孔或溝槽基本等間距地排列。

作為本發明的優選方案，所述各向異性刻蝕和各向同性刻蝕均采用反應離子刻蝕。

本發明的有益效果在于：

本發明提供的多溝槽結構的制作方法，結合各向異性刻蝕和各向同性刻蝕工藝，通過兩次生長外延層，使多溝槽結構在制作過程中保持穩定堅固，避免了制作過程中出現膜層斷裂或脫落的現象。

附圖說明

圖1a-1b為現有的多溝槽結構制作方法各步驟完成后所得結構的剖面示意圖。

圖2為本發明實施例中多溝槽結構的制作方法的流程圖。

圖3a-3d為本發明實施例中多溝槽結構的制作方法各步驟完成后所得結構的剖面示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，為了示出的方便附圖并未按照比例繪制。顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。