[發明專利]形成具有柵極的電子器件的方法

有效

• 申請號: 201811100138.3
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109545686B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 吉田智洋;市川弘之
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335;H01L21/027;H01L21/28;H01L29/778
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張蘇娜;樊曉煥

1.一種形成電子器件的方法，該電子器件具有柵極，所述方法包括以下步驟：

沉積覆蓋半導體堆疊體的絕緣膜，所述半導體堆疊體包括外延生長于襯底上的半導體層，所述絕緣膜具有初始厚度；

在所述絕緣膜上形成光刻膠，所述光刻膠具有由其邊緣限定的開口，所述開口對應于所述柵極；

通過利用所述光刻膠作為蝕刻掩模以部分蝕刻所述絕緣膜，從而在所述絕緣膜中形成凹陷，所述凹陷的下方保留有所述絕緣膜的剩余部分；

使所述光刻膠暴露于氧等離子體中，以使所述光刻膠中所述開口的邊緣后移并擴寬所述開口的寬度；

烘烤所述光刻膠以使所述邊緣鈍化并使所述邊緣傾斜；

通過使用具有鈍化并傾斜的所述邊緣的所述光刻膠作為蝕刻掩模以蝕刻所述絕緣膜的剩余部分和所述光刻膠的一部分，從而在所述絕緣膜中形成開口，然后除去所述光刻膠的剩余部分，所述半導體堆疊體的表面在所述絕緣膜中的所述開口內露出，并且所述絕緣膜中的所述開口具有傾斜側面，該傾斜側面的寬度隨著遠離底部而擴大；以及

形成所述柵極，使其與位于所述絕緣膜的所述開口內的所述半導體堆疊體的表面接觸，

其中在烘烤所述光刻膠時，所述邊緣是傾斜的，并且通過所述光刻膠的擴散，所述光刻膠的所述開口的寬度在所述開口的根部處變窄，但是隨著遠離所述根部而變寬。

2.根據權利要求1所述的方法，

其中使所述光刻膠暴露于氧等離子體中的步驟使得所述光刻膠中所述開口的邊緣后移至少5nm。

3.根據權利要求1所述的方法，

其中形成所述凹陷的步驟包括蝕刻所述絕緣膜至少5nm至多為所述絕緣膜的初始厚度的20％的步驟。

4.根據權利要求1所述的方法，

其中形成所述凹陷的步驟花費的時間為將厚度比所述初始厚度大5％至15％的絕緣膜完全蝕刻所需時間減去將所述凹陷下方的所述絕緣膜的剩余部分完全蝕刻所需時間。

5.根據權利要求1所述的方法，

其中在烘烤所述光刻膠使所述邊緣鈍化時，所述光刻膠的所述開口的根部無法超過所述凹陷內的邊緣。

6.根據權利要求1所述的方法，

其中所述光刻膠是厚度為300nm至500nm的電子束型光刻膠、即EB型光刻膠。

7.根據權利要求1所述的方法，

其中所述光刻膠是厚度為1μm至2μm的可紫外線固化型光刻膠。

8.根據權利要求1所述的方法，

其中烘烤所述光刻膠的步驟在140℃至250℃的溫度下進行5分鐘至60分鐘。

9.根據權利要求1所述的方法，

其中形成所述凹陷的步驟使所述開口的邊緣后移。

10.根據權利要求1所述的方法，

其中沉積所述絕緣膜的步驟包括通過低壓化學氣相沉積技術、即LPCVD技術沉積厚度為至少50nm的氮化硅、即SiN的步驟。

11.根據權利要求1所述的方法，

其中形成所述柵極的步驟包括沉積鎳和金、即Ni和Au的堆疊金屬的步驟，其中Ni與所述半導體堆疊體接觸。