[發(fā)明專利]一種平緩光滑側(cè)壁形貌的SiC刻蝕方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310744241.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103715065B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊霏;陸敏;田亮;張昭;于坤山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及SiC器件的制作技術(shù)，具體涉及一種平緩光滑側(cè)壁形貌的SiC刻蝕方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體刻蝕既是半導(dǎo)體表面加工的一種方法，也是半導(dǎo)體器件制備工藝中很重要的圖形化手段。

在SiC材料的刻蝕中，SiC材料的高硬度和化學(xué)穩(wěn)定性使其只能在高溫下(約1200攝氏度)進(jìn)行腐蝕，這種高溫加工工藝既不能滿足人們?cè)谄骷圃熘兴蟮目涛g精度，也為刻蝕掩膜材料的選擇造成極大的困難，為此現(xiàn)今廣泛采用干法刻蝕工藝對(duì)SiC材料進(jìn)行刻蝕。平緩臺(tái)階形貌的SiC刻蝕方法SiC材料的干法刻蝕工藝一般為：SiC材料清洗、沉積掩膜層、光刻、濕法腐蝕掩膜層、去膠、干法刻蝕SiC材料。采用該方法獲得的臺(tái)階一般較平緩，但是特征線寬確由于側(cè)向鉆蝕而變細(xì)或加寬，因此對(duì)于器件的設(shè)計(jì)或者加工制備都增加了難度或不確定性。在SiC高壓器件中，特征線寬的改變會(huì)極大的影響器件的性能，如由于終端線寬的改變導(dǎo)致?lián)舸╇妷航档汀⒎聪螂娏髟黾拥取Ｒ虼吮ＷC設(shè)計(jì)尺寸精度的平緩光滑的SiC刻蝕側(cè)壁形貌是器件制備成功的基本保證。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種平緩光滑側(cè)壁形貌的SiC刻蝕方法，本發(fā)明改變了以往只采用濕法腐蝕掩膜層工藝，從而解決了濕法腐蝕產(chǎn)生的側(cè)蝕導(dǎo)致掩膜條寬變窄的問(wèn)題，該方法可以有效便捷的獲得平緩光滑側(cè)壁的SiC刻蝕形貌。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種平緩光滑側(cè)壁形貌的SiC刻蝕方法，所述方法內(nèi)包括依次進(jìn)行的SiC材料清洗、沉積疏松掩膜層（疏松掩膜層的密度小于相應(yīng)單晶掩膜層密度的95%）、光刻、去膠和干法刻蝕SiC材料步驟，其改進(jìn)之處在于，在步驟光刻和去膠之間增加依次進(jìn)行的干法刻蝕疏松掩膜層和濕法腐蝕光滑掩膜層步驟，通過(guò)控制平緩光滑側(cè)壁形貌的掩膜，獲得平緩光滑側(cè)壁形貌的SiC。

進(jìn)一步地，所述SiC材料清洗包括如下清洗步驟：

（1）采用1#清洗液：氨水：雙氧水：純水=1:1:5，溫度70°，時(shí)間5分；2#清洗液：鹽酸：雙氧水：純水=1:1:5，溫度70°時(shí)間5分；BOE清洗液：氫氟酸：氟化銨=1:20，常溫，時(shí)間30秒；丙酮超聲5分；異丙醇超聲5分；DI水沖洗5分，烘干，待用；或

（2）采用1#清洗液：氨水：雙氧水：純水=1:1:5，溫度70°，時(shí)間5分；BOE清洗液：氫氟酸：氟化銨=1:20，常溫，時(shí)間30秒；2#清洗液：鹽酸：雙氧水：純水=1:1:5，溫度70°時(shí)間5分；BOE清洗液：氫氟酸：氟化銨=1:20，常溫，時(shí)間30秒；異丙醇超聲5分；丙酮超聲5分；異丙醇超聲5分；DI水沖洗5分，烘干，待用。

進(jìn)一步地，所述疏松掩膜層包括疏松氧化硅和疏松氮化硅、疏松氮氧硅硬掩膜層；沉積掩疏松膜層包括室溫條件下的離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積方法PECVD、等離子體化學(xué)氣相淀積ICPCVD和物理氣相沉積方法PVD。

進(jìn)一步地，所述光刻包括涂膠、前烘、曝光、后烘、顯影和堅(jiān)膜工藝步驟。

進(jìn)一步地，所述干法刻蝕疏松掩膜層包括反應(yīng)離子刻蝕疏松掩膜層和感應(yīng)耦合等離子體刻蝕疏松掩膜層。

進(jìn)一步地，所述濕法腐蝕光滑掩膜層包括采用BOE清腐蝕液對(duì)干法刻蝕形成的掩膜層進(jìn)行腐蝕，以使掩膜層光滑。

進(jìn)一步地，所述去膠包括丙酮浸泡、去膠劑去除、氧等離子體去膠、曝光后顯影液去膠以及上述一種以上的組合去膠方式。

進(jìn)一步地，所述干法刻蝕SiC材料包括反應(yīng)離子刻蝕SiC材料和感應(yīng)耦合等離子體刻蝕SiC材料。

與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：

本發(fā)明改變了以往只采用濕法腐蝕掩膜層工藝，從而解決了濕法腐蝕產(chǎn)生的側(cè)蝕導(dǎo)致掩膜條寬變窄的問(wèn)題，解決傳統(tǒng)方法的工藝缺陷，該方法工藝窗口很寬，該方法可以有效便捷的獲得平緩光滑側(cè)壁的SiC刻蝕形貌，實(shí)現(xiàn)圖形精確傳遞的工藝技術(shù)，且該方法便捷快速，經(jīng)濟(jì)可靠。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的沉積疏松掩膜層后SiC材料的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的光刻后SiC材料的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明提供的干法刻蝕疏松掩膜層后SiC材料的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明提供的濕法腐蝕光滑掩膜層光滑側(cè)壁形貌的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明提供的去膠后的光滑側(cè)壁形貌的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明提供的干法刻蝕SiC材料后的平緩光滑側(cè)壁形貌的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-待刻蝕的SiC材料；2-疏松掩膜層；3-光刻膠；