[发明专利]两种腐蚀深度的一次成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体等制造技术，尤其涉及半导体器件制造过程中使用的蚀刻工艺。

背景技术

在传统技术中，为了在基板上腐蚀出不同的腐蚀深度，需要多次进行“光刻－腐蚀”的过程。一件中国专利申请（公开号CN1977376A）公开了一种蚀刻结构的方法，该方法包括如下步骤：为第一材料的衬底在该衬底的顶部上设置第二材料的采用所附图案的蚀刻掩模，该蚀刻掩模包括至少两个子掩模：以第一子图案覆盖第一区域的第一子掩模，该第一子掩模在蚀刻工艺之后基本上保留下来，以及以第二子图案覆盖第二区域的第二子掩模，该第二子掩模是牺牲掩模，该牺牲掩模增大了该至少第二区域中的蚀刻速度，对衬底蚀刻预定时间。

另一件中国专利申请（公开号CN1089370A）公开了一种形成图形的方法，包括以下步骤：在有台阶的衬底上形成光刻胶层、用第一掩模将光刻胶层作第一层曝光，用第二掩模将由于台阶使光刻胶层很厚的部位作第二次曝光，以及将曝过光的光刻胶显影。尤其是，在台阶处的厚光刻胶要进行充足的曝光，从而避免形成桥接或残胶，而获得改善了轮廓的图形。

但是，如果能够通过一次的“光刻－腐蚀”过程就形成多种符合要求的腐蚀深度，将在很大程度上简化工艺流程，提高效率，降低产生成本，还可能可以缩短生产时间。

发明内容

为了至少解决上述问题的一个方面，本发明公开了两种腐蚀深度的一次成形方法，包括：采用具有横向腐蚀特性的腐蚀材料从多于一个入口处对腐蚀对象进行腐蚀。

根据本发明的一个方面的两种腐蚀深度的一次成形方法，包括：在开始腐蚀之前，根据希望获得的所述两种腐蚀深度及希望获得的腐蚀形貌，进行腐蚀材料、入口几何尺寸和腐蚀时间的选择。

根据本发明的一个方面的两种腐蚀深度的一次成形方法，其中所述入口几何尺寸包括入口的横截面的大小、各个入口之间的距离以及各个入口之间的相对位置。

根据本发明的一个方面的两种腐蚀深度的一次成形方法，其中所述具有横向腐蚀特性的所述腐蚀材料是TMAH或KOH。

根据本发明的一个方面的两种腐蚀深度的一次成形方法，其中，入口之间的间距W、第一腐蚀深度h1、第二腐蚀深度h2、纵向腐蚀速率Vy、以及横向腐蚀速率Vx之间满足如下关系：W = （h1-h2）×（2×Vx）/Vy，其中h1>h2。

根据本发明的一个方面的两种腐蚀深度的一次成形方法，其中，腐蚀时间t、第一腐蚀深度h1以及纵向腐蚀速率Vy 之间满足如下关系：t = h1/Vy。

本发明还公开了一种半导体器件的蚀刻方法，包括：在晶圆旋转过程中涂上光刻胶；使用掩模对涂有所述光刻胶的晶圆进行曝光，并清除溶解掉的光刻胶；以及使用具有横向腐蚀特性的腐蚀材料从多于一个入口处腐蚀暴露出来的晶圆部分，以一次成形两种腐蚀深度；在开始腐蚀之前，根据希望获得的两种腐蚀深度，进行腐蚀材料、入口几何尺寸和腐蚀时间的选择。

根据本发明的一个方面的半导体器件的蚀刻方法，其中具有横向腐蚀特性的所述腐蚀材料是TMAH或KOH。

根据本发明的一个方面的半导体器件的蚀刻方法，其中，入口之间的间距W、第一腐蚀深度h1、第二腐蚀深度h2、纵向腐蚀速率Vy、以及横向腐蚀速率Vx之间满足如下关系：W = （h1-h2）×（2×Vx）/Vy，其中h1>h2。

根据本发明的一个方面的蚀刻方法，其中，腐蚀时间t、第一腐蚀深度h1以及纵向腐蚀速率Vy 之间满足如下关系：t = h1/Vy。

通过使用本发明，可以实现工艺流程的简化，提高效率，降低产生成本，还可能可以缩短生产时间。

附图说明

通过阅读以下详细说明，并参考附图，可以对本发明有一个更全面的了解。附图中：

图1示出了一种腐蚀掩蔽层图形；

图2示出了根据本发明一个实施例的形成两种腐蚀深度的第一阶段的腐蚀状态；

图3示出了根据本发明一个实施例的形成两种腐蚀深度的第二阶段的腐蚀状态；

图4示出了根据本发明一个实施例的形成两种腐蚀深度的第三阶段的腐蚀状态；

图5示出了另外一种腐蚀掩蔽层图形。

具体实施方式

半导体器件的制造过程的起点是石英，其以二氧化硅的形式存在。在硅熔炼工艺中，通过多步净化可得到用于半导体制造质量的硅，即电子级硅。熔炼之后的硅以单晶硅锭的形式存在，其整体基本呈圆柱形。单晶硅锭被横向切割成圆形的单个硅片，即晶圆。