接触沟槽形成方法和半导体器件与流程

本申请实施例涉及半导体，具体涉及一种接触沟槽形成方法和半导体器件。

背景技术：

1、在半导体器件中，前后段一般通过接触孔进行连接，而部分器件如功率场效应管(powermos)和整合驱动型场效芯片(drmos)，其前后段的主要连接结构为接触沟槽。

2、然而，目前在制备高深宽比的接触沟槽的过程中，所形成的接触沟槽底部的关键尺寸较小，无法满足实际需求。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种接触沟槽形成方法和半导体器件，可以增大接触沟槽底部的关键尺寸。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种接触沟槽形成方法，包括：

3、提供一待蚀刻半导体结构，所述待蚀刻半导体结构由下至上依次包括半导体衬底、氧化层、缓冲层、介电层和抗反射涂层；

4、在所述抗反射涂层上形成具有蚀刻窗口的光刻胶层；

5、基于所述蚀刻窗口对所述待蚀刻半导体结构进行多次蚀刻工艺，形成暴露所述半导体衬底的接触沟槽；

6、去除所述光刻胶层。

7、在本申请实施例提供的接触沟槽形成方法中，所述基于所述蚀刻窗口对所述待蚀刻半导体结构进行多次蚀刻工艺，形成暴露所述半导体衬底的接触沟槽，包括：

8、基于所述蚀刻窗口对所述抗反射涂层进行第一蚀刻处理，形成贯穿所述抗反射涂层的第一子接触沟槽；

9、基于所述第一子接触沟槽对所述介电层进行第二蚀刻处理，以形成贯穿所述介电层的第二子接触沟槽；

10、基于所述第二子接触沟槽对所述缓冲层进行第三蚀刻处理，以形成贯穿所述缓冲层的第三子接触沟槽；

11、基于所述第三子接触沟槽对所述氧化层进行第四蚀刻处理，以形成贯穿所述氧化层的第四子接触沟槽；

12、基于所述第四子接触沟槽对所述半导体衬底进行第五蚀刻处理，以形成深入所述半导体衬底的接触沟槽。

13、在本申请实施例提供的接触沟槽形成方法中，所述第一蚀刻处理、所述第二蚀刻处理、所述第三蚀刻处理、所述第四蚀刻处理和所述第五蚀刻处理的蚀刻参数均不相同。

14、在本申请实施例提供的接触沟槽形成方法中，所述第二蚀刻处理的蚀刻参数包括反应腔压力、高频射频功率、低频射频功率、第一反应气体流量、第二反应气体流量和第三反应气体流量；

15、其中，所述反应腔压力为20mt～40mt、所述高频射频功率为1000w～2000w、所述低射频功率为1500w～3000w、所述第一反应气体流量为20sccm～30sccm、所述第二反应气体流量为25sccm～35sccm、所述第三反应气体流量为1100sccm～1200sccm。

16、在本申请实施例提供的接触沟槽形成方法中，所述第一反应气体为c4f6，所述第二反应气体为o2，所述第三反应气体为ar。

17、在本申请实施例提供的接触沟槽形成方法中，在所述在所述抗反射涂层上形成具有蚀刻窗口的光刻胶层之后，所述基于所述蚀刻窗口对所述待蚀刻半导体结构进行多次蚀刻工艺，形成暴露所述半导体衬底的接触沟槽之前，还包括：

18、在所述光刻胶层表面以及所述蚀刻窗口的侧壁形成保护层。

19、在本申请实施例提供的接触沟槽形成方法中，所述第二蚀刻处理为过蚀刻处理。

20、在本申请实施例提供的接触沟槽形成方法中，所述第三蚀刻处理为过蚀刻处理。

21、在本申请实施例提供的接触沟槽形成方法中，所述第四蚀刻处理为过蚀刻处理。

22、第二方面，本申实施例提供了一种半导体器件，所述半导体器件采用上述的接触沟槽形成方法形成。

23、综上所述，本申请实施例提供的接触沟槽形成方法包括：提供一待蚀刻半导体结构，所述待蚀刻半导体结构由下至上依次包括半导体衬底、氧化层、缓冲层、介电层和抗反射涂层；在所述抗反射涂层上形成具有蚀刻窗口的光刻胶层；基于所述蚀刻窗口对所述待蚀刻半导体结构进行多次蚀刻工艺，形成暴露所述半导体衬底的接触沟槽；去除所述光刻胶层。本方案通过将待蚀刻半导体结构的蚀刻工艺分为多次，可以减少接触沟槽内部发生轮廓改变，降低接触沟槽的宽度变化。也即，本方案可以增加接触沟槽底部的关键尺寸。

技术特征：

1.一种接触沟槽形成方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的接触沟槽形成方法，其特征在于，所述基于所述蚀刻窗口对所述待蚀刻半导体结构进行多次蚀刻工艺，形成暴露所述半导体衬底的接触沟槽，包括：

3.如权利要求2所述的接触沟槽形成方法，其特征在于，所述第一蚀刻处理、所述第二蚀刻处理、所述第三蚀刻处理、所述第四蚀刻处理和所述第五蚀刻处理的蚀刻参数均不相同。

4.如权利要求1～3任一项所述的接触沟槽形成方法，其特征在于，所述第二蚀刻处理的蚀刻参数包括反应腔压力、高频射频功率、低频射频功率、第一反应气体流量、第二反应气体流量和第三反应气体流量；

5.如权利要求4所述的接触沟槽形成方法，其特征在于，所述第一反应气体为c4f6，所述第二反应气体为o2，所述第三反应气体为ar。

6.如权利要求1所述的接触沟槽形成方法，其特征在于，在所述在所述抗反射涂层上形成具有蚀刻窗口的光刻胶层之后，所述基于所述蚀刻窗口对所述待蚀刻半导体结构进行多次蚀刻工艺，形成暴露所述半导体衬底的接触沟槽之前，还包括：

7.如权利要求2所述的接触沟槽形成方法，其特征在于，所述第二蚀刻处理为过蚀刻处理。

8.如权利要求2所述的接触沟槽形成方法，其特征在于，所述第三蚀刻处理为过蚀刻处理。

9.如权利要求2所述的接触沟槽形成方法，其特征在于，所述第四蚀刻处理为过蚀刻处理。

10.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件采用如权利要求1～9任一项所述的接触沟槽形成方法形成。

技术总结
本申请实施例公开了一种接触沟槽形成方法和半导体器件，该半导体器件的制造方法包括提供一待蚀刻半导体结构，待蚀刻半导体结构由下至上依次包括半导体衬底、氧化层、缓冲层、介电层和抗反射涂层；在抗反射涂层上形成具有蚀刻窗口的光刻胶层；基于蚀刻窗口对待蚀刻半导体结构进行多次蚀刻工艺，形成暴露半导体衬底的接触沟槽；去除光刻胶层。本方案可以增加接触沟槽底部的关键尺寸。

技术研发人员：陈峰,陈勇树,李志宏,阮杰平
受保护的技术使用者：粤芯半导体技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19