一种半导体器件的制作方法与流程

文档序号:41652153发布日期:2025-04-15 16:18阅读:40来源:国知局

本发明属于半导体,涉及一种半导体器件的制作方法。


背景技术:

1、在射频(rf)集成电路应用中,例如rf开关设备或功率放大器设备,性能会受到“寄生表面电荷”的影响,进而产生谐波效应,影响器件性能。通常在芯片的外围密封区域增加富陷阱层通孔的设计,富陷阱层通孔是利用刻蚀工艺将层间介质层(ild)和埋氧层(box)打通,以连接富陷阱层形成电子泄露通道。现有技术的半导体器件制作中,由于富陷阱层通孔和电极接触通孔之间的刻蚀深度差异大,且富陷阱层通孔的刻蚀停止层和电极接触通孔的刻蚀停止层不同,考虑到刻蚀工艺的难度,业界一般分两道光罩工艺进行制作,其工艺流程为:(1)涂布第一光刻胶层后采用第一道光罩光刻定义出富陷阱层通孔的位置;(2)等离子体刻蚀形成富陷阱层通孔;(3)灰化工艺去除残留的第一光刻胶层;(4)去除刻蚀富陷阱层通孔产生的聚合物;(5)涂布第二光刻胶层后采用第二道光罩光刻定义出电极接触通孔的位置;(6)等离子体刻蚀形成电极接触通孔;(7)采用湿法刻蚀工艺去除刻蚀电极接触通孔产生的聚合物。现有技术中采用两道光罩工艺分步刻蚀富陷阱层通孔和电极接触通孔,工艺流程复杂,且制作成本较高。

2、因此,如何提供一种半导体器件的制作方法,以简化工艺流程,降低制作成本,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种半导体器件的制作方法,用于解决现有技术中形成富陷阱层通孔和电极引出通孔时采用两道光罩工艺分步刻蚀流程复杂,制作成本较高的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种半导体器件的制作方法,包括以下步骤:

3、提供一待刻蚀结构,所述待刻蚀结构包括自下而上层叠的富陷阱层、埋氧层、半导体层、刻蚀停止层和层间介质层,所述半导体层划分为多个元胞区域,相邻的所述元胞区域由氧化层构成的隔离区域隔离,其中,所述待刻蚀结构上设置有层叠的不定型碳掩膜层和硬掩模层,所述硬掩模层中设置有第一开口和第二开口,在水平方向上,所述第一开口位于所述隔离区域,所述第二开口位于所述元胞区域,所述第一开口的特征尺寸大于所述第二开口的特征尺寸;

4、以所述硬掩模层为掩膜,采用第一刻蚀气体刻蚀,以使所述第一开口贯穿所述不定型碳掩膜层显露所述层间介质层,所述第二开口延伸入所述不定型碳掩膜层中且未贯穿所述不定型碳掩膜层;

5、以所述不定型碳掩膜层为掩膜,采用第二刻蚀气体刻蚀,以使所述第一开口贯穿所述层间介质层和所述刻蚀停止层,所述第二开口延伸入所述层间介质层中且未贯穿所述层间介质层;

6、以所述不定型碳掩膜层为掩膜,采用第三刻蚀气体刻蚀,以使所述第一开口显露所述富陷阱层,所述第二开口显露所述刻蚀停止层;

7、采用第四刻蚀气体刻蚀显露的所述刻蚀停止层,以使所述第二开口显露所述半导体层。

8、可选地,于所述硬掩模层中设置所述第一开口和所述第二开口的步骤包括:

9、于所述硬掩模层上方形成光刻胶层,图形化所述光刻胶层定义出所述第一开口和所述第二开口的位置;

10、基于图形化的所述光刻胶层刻蚀所述硬掩模层,以形成所述第一开口和所述第二开口。

11、可选地,所述第一刻蚀气体包括o2和so2。

12、可选地,所述第一刻蚀气体包括o2、cl2和hbr。

13、可选地,所述第二刻蚀气体包括cf4和cxhyfz(x>0,y>0,z>0)。

14、可选地,所述第三刻蚀气体包括c4f8、o2和ar。

15、可选地,所述第四刻蚀气体包括cxhyfz(x>0,y>0,z>0)、o2和ar。

16、可选地,采用所述第四刻蚀气体刻蚀显露的所述刻蚀停止层后,采用n2和h2去除刻蚀过程产生的聚合物。

17、可选地,采用所述第四刻蚀气体刻蚀显露的所述刻蚀停止层前,采用o2刻蚀去除所述不定型碳掩膜层。

18、可选地,所述刻蚀停止层的厚度范围为所述层间介质层的厚度范围为所述不定型碳掩膜层的厚度范围为所述硬掩膜层的厚度范围为

19、

20、如上所述,本发明的半导体器件的制作方法中,采用一道光罩工艺定义出富陷阱层通孔和电极接触通孔的位置后,通过两次负载效应刻蚀和一次高选择比刻蚀,同步刻蚀富陷阱层通孔和电极接触通孔,相对于现有技术中分步刻蚀富陷阱层通孔和电极接触通孔,本申请能够减少富陷阱层通孔的光刻、等离子体刻蚀、光刻胶灰化和聚合物去除等四道主工艺,极大程度简化工艺流程,降低成本。



技术特征:

1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,于所述硬掩模层中设置所述第一开口和所述第二开口的步骤包括:

3.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述第一刻蚀气体包括o2和so2。

4.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述第一刻蚀气体包括o2、cl2和hbr。

5.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述第二刻蚀气体包括cf4和cxhyfz(x>0,y>0,z>0)。

6.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述第三刻蚀气体包括c4f8、o2和ar。

7.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述第四刻蚀气体包括

8.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:采用所述第四刻蚀气体刻蚀显露的所述刻蚀停止层后,采用n2和h2去除刻蚀过程产生的聚合物。

9.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:采用所述第四刻蚀气体刻蚀显露的所述刻蚀停止层前,采用o2刻蚀去除所述不定型碳掩膜层。

10.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述刻蚀停止层的厚度范围为所述层间介质层的厚度范围为所述不定型碳掩膜层的厚度范围为所述硬掩膜层的厚度范围为


技术总结
本发明提供一种半导体器件的制作方法,包括:提供一待刻蚀结构,待刻蚀结构上设置有不定型碳掩膜层和硬掩模层,硬掩模层中设有第一开口和第二开口;采用第一刻蚀气体刻蚀以使第一开口贯穿不定型碳掩膜层,第二开口延伸入不定型碳掩膜层中;采用第二刻蚀气体刻蚀以使第一开口贯穿层间介质层和刻蚀停止层,第二开口延伸入层间介质层中;采用第三刻蚀气体刻蚀以使第一开口显露富陷阱层,第二开口显露刻蚀停止层;采用第四刻蚀气体刻蚀刻蚀停止层以使第二开口显露半导体层。本发明中采用一道光罩工艺定义出富陷阱层通孔和电极接触通孔位置后,通过两次负载效应刻蚀和一次高选择比刻蚀,同步刻蚀富陷阱层通孔和电极接触通孔,简化工艺流程,降低成本。

技术研发人员:张梦雪,杨政,王旭,丁超,白宇,张京晶
受保护的技术使用者:江苏卓胜微电子股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/4/14
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