[發明專利]一種倒梯型槽刻蝕工藝方法

在審

• 申請號: 202011034226.5
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112164650A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 張飛;雷應毅;魯紅玲;楊鵬翮;侯斌
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H01L21/311
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本發明公開了一種倒梯型槽刻蝕工藝方法，屬于微電子制作工藝領域。一種倒梯型槽刻蝕工藝方法，包括：1)對硅襯底材料進行氧化，形成氧化層，在氧化層上涂布光阻按照設計版圖進行光刻；2)在光刻區域采用RIE刻蝕的方法去除氧化層，直至暴露出硅襯底；3)采用感應耦合等離子刻蝕機，對硅襯底進行分步驟刻蝕，采用C₄F₈和SF₆交替刻蝕，刻蝕完成得到具有預設深度的硅槽；之后采用SF₆和O₂刻蝕的方法對硅槽進行刻蝕，刻蝕完成得到倒梯型硅槽；4)刻蝕完成之后，采用濕法去除光阻和氧化層，得到硅器件。本發明的工藝方法，可以得到不同硅槽深度的倒梯型槽，滿足不同的工藝需求。

技術領域

本發明屬于微電子制作工藝領域，具體為一種倒梯型槽刻蝕工藝方法。

背景技術

目前，干法刻蝕硅襯底材料的硅槽一般采用SF₆和氯基組合的刻蝕方法，刻蝕的深度一般較淺在2um以內；然而采用C₄F₈和SF₆交替刻蝕的方法得出的較深的硅槽又不能形成倒梯型槽的形貌，不能滿足實際的工藝需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種倒梯型槽刻蝕工藝方法，有效解決目前硅槽刻蝕中倒梯型形貌形成的問題。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種倒梯型槽刻蝕工藝方法，包括以下步驟：

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

一種倒梯型槽刻蝕工藝方法，包括以下步驟：

1)對硅襯底材料進行氧化，形成氧化層，在氧化層上涂布光阻按照設計版圖進行光刻；

2)在光刻區域采用RIE刻蝕的方法去除氧化層，直至暴露出硅襯底；

3)采用感應耦合等離子刻蝕機，對硅襯底進行分步驟刻蝕，采用C₄F₈和SF₆交替刻蝕，刻蝕完成得到具有預設深度的硅槽；

3)采用感應耦合等離子刻蝕機，對硅襯底進行分步驟刻蝕，采用C₄F₈和SF₆交替刻蝕，刻蝕完成得到具有預設深度的硅槽；

刻蝕條件為：壓力為25～40mT，溫度為20℃，RF1的功率為2000～2500W，RF2的功率為25W，C₄F₈的流量為200sccm，SF₆的流量為250sccm，兩者交替進行，每次刻蝕2.5-4s；

之后采用SF₆和O₂刻蝕的方法對硅槽進行刻蝕，刻蝕完成得到倒梯型硅槽；

刻蝕條件為：壓力為30mT，溫度為20℃，SF₆的流量為150sccm，O₂的流量為80sccm，RF1的功率為1400W，RF2的功率為80W，時間為15s；

4)刻蝕完成之后，采用濕法去除光阻和氧化層，得到硅器件。

進一步的，所述倒梯型硅槽的頂部尺寸大于底部尺寸。

進一步的，步驟1)中氧化層厚度為100～600nm。

進一步的，步驟4)中濕法去除光阻操作為：

在濃H₂SO₆：H₂O₂體積比為3：1的混合液中，混合液溫度為145℃，浸泡10min。

進一步的，步驟4)中濕法去除氧化層的操作為：