[發明專利]圖形化復合襯底的形成方法

有效

• 申請號: 202110231971.7
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112968093B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 劉思東
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/00
• 代理公司: 深圳市嘉勤知識產權代理有限公司 44651
• 代理人: 何龍其

1.一種圖形化復合襯底的形成方法，其特征在于，包括：

提供表面形成有第一材料層的基底，所述第一材料層表面形成有圖形化的掩膜；

對所述掩膜進行第一刻蝕，使得所述掩膜的側壁向所述掩膜的中心傾斜，所述掩膜的側壁與參考平面之間具有第一傾斜角，所述參考平面為平行于所述基底表面的平面，所述第一傾斜角大于目標傾斜角，且兩者之差小于第一閾值，所述第一閾值范圍為15°～25°；

對所述第一材料層和所述掩膜進行第二刻蝕，直至去除所述掩膜，在所述第一材料層內形成開口，所述開口之間形成凸起，所述開口的側壁向所述凸起側傾斜，且與參考平面之間具有第二傾斜角，所述第二傾斜角與目標傾斜角之差小于第二閾值，所述第二閾值小于所述第一閾值，所述第二閾值范圍為5°～10°；

沿所述開口進行第三刻蝕，將所述凸起進一步刻蝕為錐體，并在所述基底內形成凹陷，所述錐體的側壁、所述凹陷的側壁與所述參考平面之間均具有目標傾斜角。

2.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述對所述掩膜進行第一刻蝕包括:向工藝腔室內通入具有各向同性刻蝕能力的刻蝕氣體，將其激發為等離子體，并同時施加垂直于基底表面方向的電場，以對所述掩膜進行所述第一刻蝕。

3.根據權利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述掩膜的材料為光刻膠，所述第一刻蝕采用的刻蝕氣體包括Cl₂和SF₆中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一刻蝕過程中，對所述掩膜和所述第一材料層的刻蝕選擇比大于5；和/或，所述第二刻蝕過程中，對所述第一材料層和所述掩膜的刻蝕選擇比為0.8～1.5；和/或，所述第三刻蝕過程中，對所述基底和所述第一材料層的刻蝕選擇比大于2。

5.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一傾斜角范圍為70°～75°，所述第二傾斜角范圍為55°～60°，所述目標傾斜角范圍為50°～55°。

6.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述凹陷的深度為150nm～250nm。

7.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述基底材料包括藍寶石、SiC以及Si中的至少一種；所述第一材料層的材料包括氧化硅、氮氧化硅以及氮化硅中的至少一種。

8.根據權利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述第一刻蝕采用的刻蝕氣體包括Cl₂，上電極功率為800W～2000W，下電極功率為50W～300W，刻蝕時間為0.5min～5min；和/或，所述第二刻蝕采用的刻蝕氣體包括BCl₃，上電極功率為800W～2000W，下電極功率為50W～300W，刻蝕時間8min～15min；和/或，所述第三刻蝕采用的刻蝕氣體包括BCl₃，上電極功率為800W～2000W，下電極功率為700W～1000W，刻蝕時間為3min～7min。

9.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述錐體為圓錐體，所述錐體高度為1μm～3μm，底部直徑為1.5μm～5μm。