[發(fā)明專利]在半導體晶片中形成高深寬比特征的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201911275551.8
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111326415A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 姜東勛
• 申請（專利權）人: 夏泰鑫半導體（青島）有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/66
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產(chǎn)權代理有限公司 44334
• 代理人: 彭輝劍;龔慧惠

1.一種在半導體晶片中形成高深寬比(High Aspect Ratio,簡稱HAR)特征的方法，其特征在于，包括以下步驟：

將晶片放置在蝕刻設備的處理室中；

將晶片的第一氮化物層向晶片的第一氧化物層蝕刻第一預定持續(xù)時間；

將晶片的第一氧化物層朝向晶片的第二氮化物層蝕刻，同時利用蝕刻設備的終點檢測器監(jiān)測處理室中的參數(shù)；

判斷終點檢測器檢測到的處理室中的參數(shù)是否超過預定值；

如果所述終點檢測器檢測到的參數(shù)超過所述預定值，則為第一氧化物層標記刻蝕終點。

2.根據(jù)權利要求1所述的在半導體晶片中形成高深寬比特征的方法，其特征在于，

所述終點檢測器是激光干涉儀，所述參數(shù)是在所述第一氧化物層中蝕刻的孔或溝槽的深度。

3.根據(jù)權利要求1所述的在半導體晶片中形成高深寬比特征的方法，其特征在于，

所述終點檢測器是發(fā)射光譜檢測器，所述參數(shù)是第二發(fā)射光與第一發(fā)射光的強度比，所述第一發(fā)射光是從所述第一氧化物層的蝕刻產(chǎn)物發(fā)出的，并且所述第二發(fā)射光是從所述第二氮化物層的蝕刻產(chǎn)物發(fā)射發(fā)出的。

4.根據(jù)權利要求1所述的在半導體晶片中形成高深寬比特征的方法，其特征在于，

所述終點檢測器是等離子體阻抗檢測器，所述參數(shù)是所述處理室中的等離子體阻抗。

5.根據(jù)權利要求1所述的在半導體晶片中形成高深寬比特征的方法，其特征在于，

基于所述第一氮化物層的厚度和所述第一氮化物層的蝕刻速率來確定用于蝕刻所述第一氮化物層的第一預定持續(xù)時間。

6.根據(jù)權利要求1所述的在半導體晶片中形成高深寬比特征的方法，其特征在于，還包括步驟：

在達到第一氧化物層的蝕刻終點后，朝向第二氮化物層過蝕刻第一氧化物層，所述第一氧化物層在第二預定持續(xù)時間內(nèi)被過蝕刻；在第一氧化物層被過蝕刻后對第二氮化物層進行第三預定持續(xù)時間的蝕刻，所述第三預定持續(xù)時間是基于所述第二氮化物層的厚度和所述第二氮化物層的蝕刻速率來確定的，用于蝕刻第二氮化物層的第三預定持續(xù)時間在50秒至110秒的范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權利要求1所述的在半導體晶片中形成高深寬比特征的方法，其特征在于，

所述第一氮化物層是在八氟環(huán)丁烷(C₄F₈)和氟仿(CHF₃)的混合氣體下蝕刻的，當蝕刻所述第一氮化物層時，所述C₄F₈以5sccm至30sccm的范圍內(nèi)的流速提供，并且CHF₃以5sccm至60sccm的范圍內(nèi)的流速提供，當蝕刻第一氮化物層時，所述蝕刻設備在500W至1100W范圍內(nèi)的源功率和2000W至4000W范圍內(nèi)的偏置功率下操作，第一氮化物層在10mTorr到20mTorr的范圍內(nèi)的處理室的壓力下被蝕刻，用于蝕刻所述第一氮化物層的第一預定持續(xù)時間在50秒至250秒的范圍內(nèi)。

8.根據(jù)權利要求7所述的在半導體晶片中形成高深寬比特征的方法，其特征在于，

所述第一氮化物層在六氟-1，3-丁二烯(C₄F₆)、氧氣(O₂)和二氟甲烷(CH₂F₂)的至少一種氣體下被進一步蝕刻。