[发明专利]半导体器件中凹陷通道的制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件中凹陷通道的方法，包括：

在衬底上形成硬掩模图案；

利用所述硬掩模图案蚀刻衬底以形成第一凹陷；

在所述硬掩模图案和所述第一凹陷上形成绝缘层；

蚀刻所述绝缘层以在所述第一凹陷的侧壁上和所述硬掩模图案的 侧壁上形成间隔；

利用含氟化硫的气体混合物通过使用所述间隔和所述硬掩模图案 作为蚀刻阻挡层来蚀刻所述第一凹陷下的衬底以形成第二凹陷；和

去除所述硬掩模图案和所述间隔，

其中所述含氟化硫的气体混合物包含六氟化硫(SF₆)、氯(Cl₂)、 溴化氢(HBr)以及氧(O₂)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述第一凹陷下的衬底还 包括利用含氟化硫的气体混合物来蚀刻，所述气体混合物具有比率为 3:1的Cl₂和HBr。

3.根据权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述第一凹陷下的衬底还 包括利用在含氟化硫的气体混合物中流量为3sccm～20sccm的SF₆以 及利用于在含氟化硫气体的混合物中流量为1sccm～20sccm的O₂来蚀 刻。

4.根据权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述第一凹陷下的衬底还 包括在用于蚀刻绝缘层以形成间隔的相同设备中原位蚀刻；和其中蚀 刻还包括利用20mT～50mT的压力、利用30℃～70℃的腔室温度以及 施加顶部功率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中蚀刻所述第一凹陷下的衬底还 包括利用100W～400W的顶部功率来蚀刻。

6.根据权利要求5所述的方法，其中蚀刻所述第一凹陷下的衬底还 包括实施包括各向同性蚀刻的后处理。

7.根据权利要求6所述的方法，其中蚀刻所述第一凹陷下的衬底还 包括利用含有四氟甲烷(CF₄)/O₂/三氟化氮(NF₃)/氦(He)/氩(Ar) 的混合气体来实施后处理各向同性蚀刻。

8.根据权利要求7所述的方法，其中实施所述后处理各向同性蚀刻 包括在衬底上实施各向同性蚀刻，以蚀刻的厚度。

9.根据权利要求1所述的方法，其中在所述硬掩模图案和所述第一 凹陷上形成绝缘层还包括在700℃～1000℃的温度下形成绝缘层。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述硬掩模图案和所述第 一凹陷上形成绝缘层还包括使用热炉法和化学气相沉积(CVD)法的 中一种方法形成包含基于氧化物的层的绝缘层。

11.根据权利要求10所述的方法，其中形成所述绝缘层还包括控制 所述绝缘层以具有70％～100％的阶梯覆盖。

12.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述第一凹陷还包括使 用包含选自Cl₂、HBr或SF₆中至少一种气体的气体来形成，或使用 包含O₂和选自Cl₂、HBr与SF₆中至少一种气体的气体来形成。

13.根据权利要求12所述的方法，其中蚀刻所述衬底以形成第一凹 陷还包括蚀刻所述第一凹陷至二倍于第二凹陷的深度的深度。

14.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述硬掩模图案还包括 形成堆栈结构，所述堆栈结构包括基于氧化物的层与非晶碳层。

15.根据权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述衬底以形成第一凹 陷还包括蚀刻所述第一凹陷以具有基本垂直的外形，和其中蚀刻所述 第一凹陷下的衬底以形成第二凹陷还包括蚀刻所述第二凹陷以形成 为球形。