[发明专利]制造具有凹陷栅极的半导体器件的方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，该方法包括：

在衬底上形成硬掩模图案；

利用所述硬掩模图案作为蚀刻阻挡物，在所述衬底内形成第一凹陷和在所述第一凹陷的侧壁上形成钝化层；和

通过利用所述钝化层作为蚀刻阻挡物蚀刻所述第一凹陷的底部形成第二凹陷，其中所述第二凹陷的宽度大于所述第一凹陷的宽度。

2.权利要求1的方法，其中所述第一凹陷和所述钝化层的形成包括使用含有主蚀刻气体和产生聚合物的另外的蚀刻气体的气体混合物。

3.权利要求2的方法，其中在约5毫托～约20毫托的压力、约700W～约1500W的源功率和约200V～约500V的偏压功率的条件下，用TCP/ICP型等离子源进行所述第一凹陷和所述钝化层的形成。

4.权利要求2的方法，其中所述第一凹陷和所述钝化层的形成包括使用含有溴化氢(HBr)气体和产生聚合物的CF_xH_x气体的气体混合物，其中溴化氢(HBr)气体作为主蚀刻气体，CF_xH_x气体作为另外的蚀刻气体。

5.权利要求4的方法，其中所述第一凹陷具有约200～约500的深度。

6.权利要求2的方法，其中所述第一凹陷和所述钝化层的形成包括使用含有作为主蚀刻气体的氯(Cl₂)和氮(N₂)气体以及作为另外的蚀刻气体的氢(H₂)气体的等离子体混合物。

7.权利要求6的方法，其中所述第一凹陷具有约1000～约1300的深度。

8.权利要求1的方法，其中在约10毫托～约30毫托的压力、约500W～约1000W的源功率和约100V～约500V的偏压功率的条件下，用TCP/ICP型等离子源进行所述第二凹陷的形成。

9.权利要求8的方法，其中所述第二凹陷的形成包括使用含有含氯气体和含溴气体的气体混合物。

10.权利要求9的方法，其中所述含氯气体包含氯(Cl₂)气体，所述含溴气体包含溴化氢(HBr)气体。

11.权利要求10的方法，其中HBr∶Cl₂的流量比为约0.5∶1～约2∶1。

12.权利要求11的方法，其中所述第二凹陷具有约700～约1000的深度。

13.权利要求8的方法，其中所述第二凹陷的形成包括使用含有含氯气体、含溴气体和含氟气体的气体混合物。

14.权利要求13的方法，其中所述气体混合物包含HBr、Cl₂、六氟化硫(SF₆)气体和O₂气体。

15.权利要求14的方法，其中HBr∶Cl₂∶SF₆∶O₂的流量比是约9∶3∶13∶1。

16.权利要求15的方法，其中所述第二凹陷具有约200～约500的深度。

17.权利要求1的方法，其中所述方法进一步包括，在形成所述第二凹陷之后，利用所述钝化层作为蚀刻阻挡物进行各向同性蚀刻以延伸所述第二凹陷的侧壁。

18.权利要求17的方法，其中所述各向同性蚀刻包括使用含有HBr和Cl₂气体以及SF₆和O₂气体的气体混合物。

19.权利要求18的方法，其中在约20毫托～约100毫托的压力、约500W～约1500W的源功率、和小于约50V的偏压功率的条件下，用TCP/ICP型等离子源进行所述各向同性蚀刻。

20.权利要求18的方法，其中所述气体混合物包含NF_x或CF_x气体代替所述SF₆气体。

21.权利要求1的方法，其中所述方法进一步包括，在形成所述第一凹陷和所述钝化层之后，通过等离子体氧化工艺在所述钝化层上形成氧化物层。