形成电子器件的方法与流程

本公开涉及与形成电子器件相关的方法，更具体地涉及用于在电子器件中形成沟槽结构的方法。

背景技术：

沟槽在电子器件中用于控制相邻半导体器件部件之间的电场，形成穿过衬底的通孔等。由于诸如波希法(boschprocess)的标准蚀刻方法，延伸到半导体衬底中的深沟槽通常包括圆齿状侧壁。圆齿状侧壁可以具有宽度大于沿半导体衬底主表面的开口的宽度的部分。因此，空隙可在沉积于沟槽中的材料中形成，从而在电子器件中产生不期望的电特性。图1示出了使用常规波希法形成的现有技术的电子器件2。如图所示，沉积于沟槽6中的材料4具有因材料流动占据沟槽6的圆齿状特征而产生的内部空隙8。这可导致成品电子器件的不期望的电特性。

行业进而需要用于形成具有期望的电特性的电子器件的改进方法。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，提供了一种形成电子器件的方法，该方法包括：提供具有主表面的衬底；蚀刻衬底的一部分以限定从主表面延伸的沟槽，其中沟槽的该部分具有沿主表面的第一宽度以及在沟槽的该部分的底部处的第二宽度，并且其中第一宽度大于第二宽度；沿沟槽的该部分的侧表面沉积保护层，其中保护层与沟槽的基部间隔开；在沉积保护层后蚀刻衬底以延伸沟槽的深度；以及移除保护层以暴露形成沟槽的内壁的衬底的一部分。

在一个实施方案中，该方法还包括在蚀刻衬底以延伸沟槽的深度后使形成沟槽的内壁的衬底的一部分平滑化。

在一个具体的实施方案中，在比蚀刻衬底以延伸沟槽更低的压力和更高的电压下执行平滑化。

在另一个实施方案中，蚀刻衬底以延伸沟槽的深度包括在如下步骤之间交替：各向异性地蚀刻衬底以将沟槽进一步延伸到衬底中；和将聚合物沉积到沟槽中。

在又一个实施方案中，保护层包括聚合物。

在一个进一步的实施方案中，该方法还包括在衬底的主表面上形成掩模层，该掩模层在要形成沟槽的位置处限定开口，其中形成该掩模层在蚀刻沟槽的所述部分之前执行。

在一个具体的实施方案中，如在横截面中所见，该掩模层中的开口的宽度不小于沟槽的所述部分的第一宽度。

在另一个实施方案中，对衬底的所述部分进行蚀刻以使得沟槽的所述部分具有渐缩内壁。

根据本发明的另一方面，提供了一种形成电子器件的方法，该方法包括：提供具有主表面的衬底；形成限定具有第一宽度的开口的图案化掩模层；蚀刻衬底以形成延伸穿过该开口的沟槽；交替地将聚合物沉积到沟槽中和蚀刻衬底以延伸沟槽的深度；将开口加宽到第二宽度；并且在加宽开口后使沟槽的内壁平滑化。

根据本发明的另一方面，提供了一种形成电子器件的方法，该方法包括：提供具有主表面的衬底；形成限定开口的图案化掩模层；在该开口中形成侧壁间隔物；蚀刻衬底以形成延伸穿过该开口的沟槽；交替地蚀刻衬底以将沟槽进一步延伸到衬底中和将聚合物沉积到沟槽中；移除侧壁间隔物；并且在移除侧壁间隔物后使沟槽的内壁平滑化。

附图说明

在附图中以举例说明的方式示出实施方案，而实施方案并不受限于附图。

图1包括使用现有技术的沟槽成型技术形成的工件的剖视图。

图2包括含衬底和掩模层的工件的一部分的剖视图。

图3包括在形成沟槽的一部分后图2的工件的剖视图。

图4包括在蚀刻衬底以延伸沟槽的深度后图3的工件的剖视图。

图5包括在从沟槽的所述部分移除保护层后图4的工件的剖视图。

图6包括在使沟槽的内壁平滑化后图5的工件的剖视图。

图7包括含衬底、掩模层和侧壁间隔物的另一工件的一部分的剖视图。

图8包括交替地蚀刻和将聚合物沉积到衬底中以形成沟槽后图7的工件的剖视图。

图9包括在移除侧壁间隔物后图8的工件的剖视图。

图10包括在使沟槽的内壁平滑化后图9的工件的剖视图。

图11包括含衬底和掩模层的另一工件的一部分的剖视图。

图12包括交替地蚀刻和将聚合物沉积到衬底中以形成沟槽后图11的工件的剖视图。

图13包括在移除掩模层的一部分后图12的工件的剖视图。

图14包括在使沟槽的内壁平滑化后图13的工件的剖视图。

图15包括使用根据本文的实施方案的方法形成的工件的剖视图。

技术人员认识到附图中的元件为了简明起见而示出，而未必按比例绘制。例如，附图中一些元件的尺寸可以相对于其他元件放大，以有助于改善对本发明的实施方案的理解。

具体实施方式

提供以下与附图相结合的说明以帮助理解本文所公开的教导。以下讨论将着重于该教导的具体实现方式和实施方案。提供该着重点以帮助描述所述教导，而不应被解释为对所述教导的范围或适用性的限制。然而，基于如本申请中所公开的教导，可以采用其他实施方案。

术语“在…上”、“覆盖在上面”和“在…上方”可用于指示两种或更多种元件彼此直接物理接触。然而，“在…上方”也可意指两种或更多种元件彼此不直接接触。例如，“在…上方”可意指一种元件在另一种元件之上，但元件彼此不接触并且可在这两种元件之间具有另一种或多种元件。

术语“包含”、“含有”、“包括”、“具有”或其任何其他变化形式旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括一系列特征的方法、制品或设备不一定仅限于那些特征，而是可以包括未明确列出的或该方法、制品或设备固有的其他特征。另外，除非相反地明确规定，否则“或”是指包括性的或，而非排他性的或。例如，条件a或b由以下任一者满足：a为真(或存在)而b为假(或不存在)，a为假(或不存在)而b为真(或存在)，以及a和b均为真(或存在)。

另外，使用“一个”或“一种”来描述本文所述的元件和部件。这仅仅是为了方便，并给出本发明的范围的一般含义。该描述应被视为包括一个(种)、至少一个(种)，或单数形式也包括复数形式，反之亦然，除非明确有相反的含义。例如，当本文描述单项时，可以使用多于一项来代替单项。类似地，在本文描述多于一项的情况下，可用单项替代所述多于一项。

词语“约”、“大约”或“基本上”的使用旨在意指参数的值接近于规定值或位置。然而，细微差值可防止值或位置完全如所规定的那样。因此，从完全如所述的理想目标来看，针对值至多百分之十(10％)(以及针对半导体掺杂浓度至多百分之二十(20％))的差值为合理差值。

除非另外定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。材料、方法和例子仅为示例性的，而无意进行限制。在本文未描述的情况下，关于具体材料和加工动作的许多细节是常规的，并可在半导体和电子领域中的教科书和其他来源中找到。

可以使用根据本文实施方案所描述的方法来形成电子器件。在一个具体方面，电子器件可以通过蚀刻衬底的一部分以限定从衬底的主表面延伸的沟槽来形成。沟槽的该部分可以具有沿着主表面测量的第一宽度和在沟槽的该部分的底部处的第二宽度。第一宽度大于第二宽度。可以沿沟槽的该部分的侧表面沉积保护层。然后可以蚀刻衬底以延伸沟槽的深度。在一个实施方案中，可以通过在蚀刻衬底和将聚合物沉积到沟槽中之间交替来执行蚀刻。蚀刻完成后，可以移除保护层，并且可以使沟槽的内壁平滑化以形成深沟槽。

在另一方面，可以通过在衬底上形成图案化掩模层来形成电子器件，该图案化掩模层限定具有第一宽度的开口。通过在将聚合物沉积到所形成的沟槽中和进一步蚀刻沟槽以延伸其深度之间交替，可以通过掩模层的开口蚀刻衬底。然后可以加宽掩模层中的开口并使沟槽的内表面平滑化。

在又一方面，可以通过在衬底上形成限定开口的图案化掩模层来形成电子器件。侧壁间隔物可以定位在该开口内。通过交替地将聚合物沉积到所形成的沟槽中和进一步蚀刻沟槽以延伸其深度，可以通过掩模层的开口蚀刻衬底。然后可以移除该侧壁间隔物并使沟槽的内表面平滑化。

根据本文的实施方案，沟槽可以形成为具有至少11微米、至少12微米、至少13微米、至少14微米或至少15微米的最终深度，同时具有大致均匀的横截面和平滑或大致平滑的内侧表面。

图2示出了包括诸如半导体层的衬底102和设置在衬底102的主表面106上的掩模层104的工件100的剖视图。掩模层104可以在主表面106上被图案化并且可以包括绝缘膜，诸如氧化硅膜、氮化硅膜、光刻胶或其任何组合。掩模层104可以限定延伸到衬底102的主表面106的开口108。

衬底102可以包括诸如掺杂区、阱区、沟道区、注入物、氧化物、掩模层、绝缘层、结、二极管、栅极电极、信号线或其任何组合的特征。在一个实施方案中，可以在形成沟槽200之前在衬底102中形成这些特征中的至少一个(图2)。在另一个实施方案中，可以在至少部分地形成沟槽200后形成这些特征中的至少一个。在又一个实施方案中，可以在形成沟槽200期间在衬底102中形成这些特征中的至少一个。

参考图3，衬底102的一部分可以被从主表面106蚀刻掉以限定沟槽200的一部分。如图2所示，部分200与开口108对准。在一个实施方案中，可以使用包括sf6气体、c4f8气体或其混合物的等离子体蚀刻方法来执行沟槽200的该部分的蚀刻。在一个具体的实施方案中，蚀刻气体的压力可以在约8毫托至20毫托的范围内，气体流量在约20标准毫升/分钟至40标准毫升/分钟的范围内。蚀刻气体可以在约300v至400v的范围内的电压和1.0w/cm²至2.0w/cm²的范围内的功率密度下被提供5秒与10秒之间的一段时间。

在一个实施方案中，部分200的形成还可以包括沿部分200的侧表面204沉积保护层300。在一个实施方案中，保护层300可以包括耐蚀刻剂的材料，例如聚合物。在一个具体的实施方案中，在约10毫托至20毫托的范围内的压力和约120标准毫升/分钟至190标准毫升/分钟的范围内的气体流量下在形成部分200期间执行保护层300的沉积。在一个实施方案中，在约1v至20v的范围内的电压和1.0w/cm²至2.0w/cm²的范围内的功率密度下执行沉积1秒与4秒之间的一段时间。可以交替地重复蚀刻衬底102和沿部分200的侧表面204沉积保护层300的方法，直到部分200达到期望的深度。

所得部分200具有沿着主表面106测量的第一宽度和在部分200的底部202处测量的第二宽度。在一个实施方案中，第一宽度w1大于第二宽度w2。例如，w1可以为至少1.001w2、至少1.01w2、至少1.05w2、至少1.1w2或至少1.2w2。在另一个实施方案中，w1不大于2w2、不大于1.75w2或不大于1.5w2。在再一个实施方案中，w1可以在1.001w2与2.0w2(包括端值)之间的范围内、在1.01w2与1.5w2(包括端值)之间的范围内、在1.05w2与1.4w2(包括端值)之间的范围内或者在1.1w2与1.2w2(包括端值)之间的范围内。

部分200可以具有大致渐缩的轮廓，如在横截面中所观察。在一个实施方案中，部分200线性地渐缩，使得部分200的侧表面204沿大致直线走向，如在横截面中所观察。在另一个实施方案中，部分200可以弓形地渐缩，使得部分200的侧表面204沿着弓形线走向，如在横截面中所观察。弓形渐缩的侧表面204可以是凸形的或凹形的。在再一个实施方案中，部分200可以同时线性地和弓形地渐缩，同时具有线性和弓形部分。

在形成部分200并且保护层300覆盖部分200的侧表面204后，可以将沟槽形成到衬底102中。图4示出了在蚀刻衬底102以延伸部分200的深度以形成沟槽400后的工件100。

在一个实施方案中，通过在蚀刻衬底102和将聚合物沉积到沟槽400中之间交替来执行沟槽400的蚀刻。可以各向同性地执行对衬底102的蚀刻。在一个实施方案中，使用含卤素的气体执行蚀刻，并且在一个实施方案中，含卤素的气体不包括氢气。在一个具体的实施方案中，含卤素的气体可包括sf6、cf4、nf3或其混合物。如果需要或期望，可以使用稀释气体，例如惰性气体。在一个具体的实施方案中，可以使用氩气。

在一个具体的实施方案中，在约30毫托至50毫托的范围内的压力和160标准毫升/分钟至220标准毫升/分钟的范围内的气体流量下执行蚀刻。在一个实施方案中，可以在400v至450v的范围内的电压和1.5w/cm²至4w/cm²的范围内的功率密度下执行蚀刻。每个蚀刻步骤可以执行1秒至5秒(包括端值)之间的范围内、1秒至3秒(包括端值)之间的范围内或者1秒至1.5秒(包括端值)之间的范围内的一段时间。

在一个实施方案中，使用不饱和含碳气体执行聚合物到沟槽400中的沉积。可以使用部分或全氟化(全氟)的化合物。在一个具体的实施方案中，可以使用c4f8气体、c3f6气体或其混合物。当掩模层102包括光刻胶时，可以使用含氢气体。例子包括chf3、ch3f等。如果需要或期望，可以使用稀释气体，例如惰性气体。在一个具体的实施方案中，可以使用氩气。在一个更具体的实施方案中，在约20毫托至40毫托的范围内的压力和120标准毫升/分钟至150标准毫升/分钟的范围内的气体流量下执行沉积。在一个具体的实施方案中，可以在约5v至15v的范围内的电压和约1.5w/cm²至4w/cm2的范围内的功率密度下执行沉积。每个沉积步骤可以执行1秒至5秒(包括端值)之间的范围内、1秒至3秒(包括端值)之间的范围内或者1.5秒至2秒(包括端值)之间的范围内的一段时间。

可以通过在连续循环中重复上述蚀刻和沉积步骤来执行沟槽400的形成。在一个实施方案中，形成该沟槽需要至少5个循环、至少10个循环、至少25个循环或至少50个循环。在另一个实施方案中，形成该沟槽400需要少于500个循环、少于200个循环或少于75个循环。形成沟槽400所需的循环次数可以取决于蚀刻气体和蚀刻参数，以及沟槽400的所需深度和衬底组分。

在形成沟槽400至期望的深度后，所得的侧表面204具有圆齿状特征，其最小宽度大约对应于部分200的第二宽度w2，并且最大宽度大约对应于部分200的第一宽度w1。在一个具体的实施方案中，圆齿状特征的台阶高度在与(包括端值)之间的范围内、在与(包括端值)之间的范围内、在与(包括端值)之间的范围内或者在与(包括端值)之间的范围内。在特定情况下，圆齿状特征的台阶高度为约圆齿状的台阶高度在很大程度上依赖于sf6气体的侧面蚀刻的增加。图4中的圆齿状的形状和尺寸被夸大示出以便于理解。

参考图5，在形成沟槽400至期望的深度后，保护层300(图3)被移除。在一个实施方案中，可以使用诸如等离子体蚀刻的蚀刻方法来移除保护层300。在一个具体的实施方案中，可以使用o2等离子体从沟槽400的部分200移除保护层300。在另一个具体的实施方案中，在约10毫托至20毫托的范围内的压力和约30标准毫升/分钟至240标准毫升/分钟的范围内的气体流量下执行o2等离子体蚀刻。可以在约100v至200v的范围内的电压和约1.5w/cm²至2.5w/cm²的范围内的功率密度下执行o2等离子体蚀刻。所得的沟槽400可以具有渐缩上部500和圆齿状下部502。圆齿状下部502的最大宽度可以大约等于或小于部分200的第一宽度w1。

图6示出了在使沟槽400的侧表面600平滑化后的工件100的剖视图。可以各向异性地执行侧表面600的平滑化，从而蚀刻圆齿状特征的最内顶端。在一个实施方案中，可以使用各向异性蚀刻来获得侧表面600的平滑化。与加深沟槽时的各向同性蚀刻相比，在比蚀刻衬底102以延伸沟槽400更低的压力下执行所述各向异性蚀刻。在另一个实施方案中，在比蚀刻衬底102以延伸沟槽400更高的电压下执行侧表面600的平滑化。在再一个实施方案中，在比蚀刻衬底102以延伸沟槽400更高的电压和更低的压力下执行侧表面600的平滑化。在一个具体的实施方案中，可以使用包括sf6气体、c4f8气体或其混合物的等离子体蚀刻方法来执行内表面的平滑化。在一个具体的实施方案中，蚀刻气体的压力可以在约5毫托至10毫托的范围内，气体流量在约20标准毫升/分钟至100标准毫升/分钟的范围内。在一个实施方案中，蚀刻气体可以在约400v至500v的范围内的电压和1.0w/cm²至2.0w/cm²的范围内的功率密度下被提供10秒至30秒之间的一段时间。

如图所示，使沟槽400的侧表面600平滑化可以产生比使用传统的波希深沟槽形成方法原本可能产生的更均匀的沟槽400。波希深沟槽形成方法通常产生宽度不同于从中形成沟槽的掩模层开口的宽度的渐缩沟槽。

在另一方面，使用侧壁间隔物执行沟槽的形成。图7示出了在工件700中形成电子器件的另一方法。起始步骤包括提供诸如半导体层的衬底702和设置在衬底702的主表面706上的掩模层704。掩模层704可以被图案化以暴露主表面706并且可以包括绝缘膜，诸如氧化硅膜、氮化硅膜、光刻胶或其任何组合。掩模层704可以限定延伸穿过该掩模层704到衬底702的主表面706的开口708。侧壁间隔物710可以沿开口708的周边设置在该开口中。在一个实施方案中，侧壁间隔物710可以包括与掩模层704相同的材料。在另一个实施方案中，侧壁间隔物710可以由与掩模层704的材料不同的材料形成。例如，在一个具体的实施方案中，掩模层704可以由氧化硅形成，并且侧壁间隔物710可以由氮化硅形成。

如图所示，开口708的宽度可以大于侧壁间隔物710中的开口的宽度。例如，开口708的宽度可以为在侧壁间隔物710的基部处测量的侧壁间隔物710中的开口的宽度的至少1.001倍，为侧壁间隔物710中的开口的宽度的至少1.01倍，或者为侧壁间隔物710上的开口的宽度的至少1.1倍。在另一个实施方案中，开口708的宽度不大于侧壁间隔物710中的开口的宽度的2.0倍。

参考图8，在形成侧壁间隔物710后，可以通过交替地蚀刻衬底702和将聚合物沉积到沟槽800中来将沟槽800蚀刻到衬底702中。可以使用与前述相同或类似的方法来形成沟槽800。例如，可以使用sf6/c4f8混合物各向同性地执行衬底702的蚀刻。蚀刻可以在约30毫托至50毫托的范围内的压力和约170标准毫升/分钟至210标准毫升/分钟的范围内的气体流量下进行。每个蚀刻步骤可以进行1秒至5秒(包括端值)之间的范围内、约1秒至3秒的范围内或者约1秒至1.5秒的范围内的一段时间。

可以使用不饱和含碳气体执行聚合物到沟槽800中的沉积。可以使用部分或全氟化(全氟)的化合物。在一个具体的实施方案中，可以使用c4f8气体、c3f6气体或其混合物。当掩模层704包括光刻胶时，可以使用含氢气体。例子包括chf3、ch3f等。如果需要或期望，可以使用稀释气体，例如惰性气体。在一个具体的实施方案中，可以使用氩气。

在一个更具体的实施方案中，在约20毫托至40毫托的范围内的压力和约120标准毫升/分钟至150标准毫升/分钟的范围内的气体流量下执行沉积。每个沉积步骤可以执行约1秒至5秒的范围内、约1秒至3秒的范围内或者约1.5秒至2秒的范围内的一段时间。可以通过在连续循环中重复上述蚀刻和沉积步骤来进行沟槽800的形成。在一个实施方案中，形成沟槽800需要至少5个循环、至少10个循环、至少25个循环或至少50个循环。在另一个实施方案中，形成沟槽800需要少于500个循环、少于200个循环或少于75个循环。

所得的沟槽800具有类似于上述侧表面502的圆齿状侧表面712。例如，在一个实施方案中，圆齿状特征的台阶高度在与(包括端值)之间的范围内、在与(包括端值)之间的范围内、在与(包括端值)之间的范围内或者在与(包括端值)之间的范围内。

在一个实施方案中，侧壁间隔物710在圆齿状侧表面712上延伸，使得在顶视图中圆齿状特征不可见。如图8所示，圆齿状特征各自具有大致对应于由侧壁间隔物710形成的最内直径的最小宽度和大致对应于掩模层704中的开口708的直径的最大宽度。

参考图9，在形成沟槽800后，侧壁间隔物710被移除，从而留下掩模层704覆盖在衬底702上。在特定情况下，可以使用包括例如h3po4溶液的蚀刻方法来移除侧壁间隔物710。在一个实施方案中，侧壁间隔物710由氮化硅形成。在另一个实施方案中，侧壁间隔物710是可由hf溶液移除的氧化硅。如图所示，沿着主表面706的衬底702的宽度小于掩模层704的开口708的宽度。

图10示出了在使沟槽800的内表面712平滑化后的电子器件700的剖视图。可以各向异性地执行内表面712的平滑化，从而蚀刻圆齿状特征的最内顶端。在一个实施方案中，在比蚀刻衬底702以延伸沟槽800更低的压力下进行内表面712的平滑化。在另一个实施方案中，在比蚀刻衬底702以延伸沟槽800更高的电压下进行内表面712的平滑化。在再一个实施方案中，在比蚀刻衬底702以延伸沟槽800更高的电压和更低的压力下进行内表面712的平滑化。在一个具体的实施方案中，可以使用包括sf6气体、c4f8气体或其混合物的等离子体蚀刻方法来执行内表面的平滑化。在一个具体的实施方案中，蚀刻气体的压力可以在约5毫托至10毫托的范围内，气体流量在约20标准毫升/分钟至100标准毫升/分钟的范围内。蚀刻气体可以在约400v至500v的范围内的电压和约1.0w/cm²至2.0w/cm²的范围内的功率密度下被提供约10秒至30秒之间的一段时间。

现在参考图11，在另一方面，可以通过在衬底1102上形成掩模层1104而在工件1100中形成沟槽，其中掩模层1104具有直径小于沟槽的期望直径的开口1108。为了描绘将在衬底1102中形成的沟槽的期望直径，示出了掩模层1104中的虚线1106。掩模层1104在组成上可以是大致均匀的。

如图所示，掩模层1104中的开口1108的直径小于虚线1106的直径。在一个实施方案中，开口1108的直径不大于期望沟槽的直径的0.999倍、不大于期望沟槽的直径的0.99倍或者不大于期望沟槽的直径的0.95倍。在另一个实施方案中，开口1108的直径为期望沟槽的直径的至少0.5倍。

图12示出了在形成沟槽1200后的工件1100。可以通过在蚀刻衬底1102和将聚合物沉积到沟槽1200中之间交替来将沟槽1200蚀刻到衬底1102中。可以各向同性地执行对衬底1102的蚀刻。在一个实施方案中，使用含卤素的气体执行蚀刻，并且在一个实施方案中，含卤素的气体不包括氢气。在一个具体的实施方案中，含卤素的气体可包括sf6、cf4、nf3或其混合物。如果需要或期望，可以使用稀释气体，例如惰性气体。在一个具体的实施方案中，可以使用氩气。

在一个更具体的实施方案中，可以在约30毫托至50毫托的范围内的压力和约160标准毫升/分钟至220标准毫升/分钟的范围内的气体流量下进行蚀刻。每个蚀刻步骤可以进行约1秒至5秒的范围内、约1秒至3秒的范围内或者约1秒至1.5秒的范围内的一段时间。

在一个实施方案中，使用不饱和含碳气体执行聚合物到沟槽1200中的沉积。可以使用部分或全氟化(全氟)的化合物。在一个具体的实施方案中，可以使用c4f8气体、c3f6气体或其混合物。当掩模层1104包括光刻胶时，可以使用含氢气体。例子包括chf3、ch3f等。如果需要或期望，可以使用稀释气体，例如惰性气体。在一个具体的实施方案中，可以使用氩气。

在一个更具体的实施方案中，在约20毫托至40毫托的范围内的压力和约120标准毫升/分钟至150标准毫升/分钟的范围内的气体流量下执行沉积。每个沉积步骤可以进行约1秒至5秒的范围内、约1秒至3秒的范围内或者约1.5秒至2秒的范围内的一段时间。

可以通过在连续循环中重复上述蚀刻和沉积步骤来执行沟槽1200的形成。在一个实施方案中，形成该沟槽需要至少5个循环、至少10个循环、至少25个循环或至少50个循环。在另一个实施方案中，形成该沟槽400需要少于500个循环、少于200个循环或少于75个循环。形成沟槽400所需的循环次数可以取决于蚀刻气体和蚀刻参数，以及沟槽400的所需深度和衬底组分。

所得的沟槽1200具有类似于上述侧表面204和侧表面712的圆齿状侧表面1202。在一个实施方案中，圆齿状特征的台阶高度在与(包括端值)之间的范围内、在与(包括端值)之间的范围内、在与(包括端值)之间的范围内或者在与(包括端值)之间的范围内。

在形成沟槽1200至期望深度后，可以使用蚀刻方法将掩模层1104回蚀刻到虚线1106。在一个实施方案中，通过hf使用氧化物回蚀刻来蚀刻掩模层1104。图13中示出了所得的器件。如图所示，沿着主表面1106的衬底1102的宽度可以小于掩模层1104的开口1108的宽度。

图14示出了在使沟槽1200的内表面1400平滑化后的工件1100的剖视图。可以各向异性地执行内表面1400的平滑化，从而蚀刻圆齿状特征的最内顶端。在一个实施方案中，在比蚀刻衬底1102以延伸沟槽1200更低的压力下执行内表面1400的平滑化。在另一个实施方案中，在比蚀刻衬底1102以延伸沟槽1200更高的电压下执行内表面1400的平滑化。在再一个实施方案中，在比蚀刻衬底1102以延伸沟槽1200更高的电压和更低的压力下执行内表面1400的平滑化。在一个具体的实施方案中，可以使用包括sf6气体、c4f8气体或其混合物的等离子体蚀刻方法来执行内表面的平滑化。在一个具体的实施方案中，蚀刻气体的压力可以在约5毫托至10毫托的范围内，气体流量在约20标准毫升/分钟至100标准毫升/分钟的范围内。蚀刻气体可以在约400v至500v的范围内的电压和约1.0w/cm²至2.0w/cm²的范围内的功率密度下被提供约10秒至30秒之间的一段时间。

本文所描述的方法通常可以包括在衬底的主表面处或附近形成开口，其中该开口的宽度小于期望沟槽的宽度。在形成沟槽后，可以将开口增加到期望的直径，并且可以使沟槽平滑化以减少用材料填充沟槽时形成空隙。图15示出了根据本文所描述的实施方案形成的沟槽1500。如图所示，沟槽1500中的材料1502是大致均匀的并且没有原本可能在传统的深沟槽形成方法期间形成的空隙。减少材料1502内的空隙减少了例如在图1所示的器件中原本可能出现的不期望的电特性。此类电特性可导致器件性能不佳或失效。

许多不同的方面和实施方案是可能的。那些方面和实施方案中的一些在下文进行描述。在阅读本说明书后，技术人员将认识到，那些方面和实施方案仅为示例性的，而不限制本发明的范围。实施方案可根据如下所列的实施方案中的任一个或多个。

实施方案1。一种形成电子器件的方法，包括：

提供具有主表面的衬底；

蚀刻衬底的一部分以限定从主表面延伸的沟槽，其中沟槽的该部分具有沿主表面的第一宽度w1以及在沟槽的该部分的底部处的第二宽度w2，并且其中第一宽度大于第二宽度；

沿沟槽的该部分的侧表面沉积保护层；

在沉积所述保护层后，蚀刻所述衬底以延伸所述沟槽的深度；以及

移除保护层。

实施方案2。实施方案1的方法，还包括：

在蚀刻衬底以延伸沟槽的深度后使沟槽的内壁平滑化。

实施方案3。实施方案2的方法，其中在比蚀刻衬底以延伸沟槽更低的压力下执行平滑化。

实施方案4。实施方案3的方法，其中在比蚀刻衬底以延伸沟槽更高的电压下执行平滑化。

实施方案5。实施方案1的方法，其中蚀刻衬底以延伸沟槽的深度包括在如下步骤之间交替：

各向异性地蚀刻所述衬底以将所述沟槽进一步延伸到所述衬底中；和

将聚合物沉积到所述沟槽中。

实施方案6。实施方案5的方法，其中蚀刻衬底和沉积聚合物的交替步骤各自执行至少五次。

实施方案7。实施方案1的方法，其中保护层包括聚合物。

实施方案8。实施方案1的方法，其中执行衬底的所述部分的蚀刻以使得沟槽的所述部分具有渐缩内壁。

实施方案9。实施方案1的方法，其中在至少一个时间点同时执行衬底的所述部分的蚀刻和保护层的沉积。

实施方案10。实施方案1的方法，还包括：

在衬底的主表面上形成掩模层，该掩模层在要形成沟槽的位置处限定开口，

其中形成该掩模层在蚀刻沟槽的所述部分之前执行。

实施方案11。实施方案10的方法，其中如在横截面中所见，该掩模层中的开口的宽度不小于沟槽的所述部分的第一宽度。

实施方案12。实施方案1的方法，其中执行衬底的蚀刻以延伸沟槽的深度以使得沟槽的最终深度为至少11微米。

实施方案13。实施方案1的方法，其中w1为至少1.01w2。

实施方案14。一种形成电子器件的方法，包括：

提供具有主表面的衬底；

形成限定具有第一宽度的开口的图案化掩模层；

蚀刻所述衬底以形成延伸穿过所述开口的沟槽；

交替地：

将聚合物沉积到沟槽中；和

蚀刻所述衬底以延伸所述沟槽的深度；

将所述开口加宽到第二宽度；并且

在加宽所述开口后使所述沟槽的内壁平滑化。

实施方案15。实施方案14的方法，其中在比蚀刻衬底以延伸沟槽的深度更低的压力和更高的电压下执行沟槽的内壁的平滑化。

实施方案16。实施方案14的方法，其中在加宽开口后执行沟槽的内壁的平滑化。

实施方案17。实施方案14的方法，其中执行衬底的蚀刻以延伸沟槽的深度以使得沟槽的最终深度为至少11微米。

实施方案18。一种形成电子器件的方法，包括：

提供具有主表面的衬底；

形成限定开口的图案化掩模层；

在所述开口中形成侧壁间隔物；

交替地：

蚀刻所述衬底以将所述沟槽进一步延伸到所述衬底中；和将聚合物沉积到所述沟槽中；

移除所述侧壁间隔物；并且

在移除所述侧壁间隔物后使所述沟槽的内壁平滑化。

实施方案19。实施方案18的方法，其中侧壁间隔物包括第一材料，图案化掩模层包括第二材料，并且第一材料不同于第二材料。

实施方案20。实施方案18的方法，其中在比蚀刻衬底以延伸沟槽的深度更低的压力和更高的电压下执行沟槽的内壁的平滑化。

注意，并不需要上文在一般性说明或例子中所述的所有活动，某一具体活动的一部分可能不需要，并且除了所述的那些之外还可能执行一项或多项另外的活动。还有，列出的活动所按的顺序不一定是执行所述活动的顺序。

上文已经关于具体实施方案描述了有益效果、其他优点和问题解决方案。然而，这些有益效果、优点、问题解决方案，以及可导致任何有益效果、优点或解决方案出现或变得更明显的任何特征都不应被解释为是任何或所有权利要求的关键、需要或必要特征。

本文描述的实施方案的说明书和图示旨在提供对各种实施方案的结构的一般性理解。说明书和图示并非旨在用作对使用本文所述的结构或方法的设备及系统的所有要素和特征的穷尽性及全面性描述。单独的实施方案也可以按组合方式在单个实施方案中提供，相反，为了简便起见而在单个实施方案的背景下描述的各种特征也可以单独地或以任何子组合的方式提供。此外，对表示为范围的值的提及包括在该范围内的所有值。许多其他实施方案仅对阅读了本说明书之后的技术人员是显而易见的。其他实施方案也可以使用并从本公开中得出，以使得可以在不脱离本公开范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或另外的改变。因此，本公开应当被看作是示例性的，而非限制性的。