[发明专利]半导体结构的形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述衬底表面形成介质层；

在所述介质层内形成底部宽度大于顶部宽度的通孔，所述通孔暴露出半导体衬底的部分表面；

在所述通孔内形成填充满所述通孔的鳍部，所述鳍部的表面与介质层的表面齐平；

刻蚀所述介质层，使所述被刻蚀后的介质层表面低于所述鳍部的顶部表面；

所述介质层的湿法刻蚀速率沿垂直方向，从半导体衬底表面至介质层表面逐渐降低；

形成所述通孔的方法包括：采用干法刻蚀，以所述半导体衬底为刻蚀停止层，在介质层内形成第一开口；采用湿法刻蚀工艺，对第一开口的侧壁进行刻蚀，形成通孔。

2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述介质层的材料为氧化硅、氮氧化硅或氮化硅中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述介质层的厚度为

4.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述介质层材料的致密度随介质层与半导体衬底的距离增加而升高。

5.根据权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述介质层的方法包括：在所述半导体衬底表面，沉积形成子介质层，并对所述子介质层进行等离子体处理；循环上述工艺步骤，依次形成若干子介质层，上述子介质层堆叠形成介质层。

6.根据权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述子介质层的厚度范围为

7.根据权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述子介质层的材料为氧化硅，采用常压化学气相沉积工艺形成所述子介质层，其中反应气体为正硅酸乙酯、SiH₄中的一种或两种，以及O₂或O₃中的一种或两种，反应温度为700℃～1000℃。

8.根据权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述等离子体处理为氧等离子体处理，采用的气体为O₂或O₃，其中，O₂或O₃的流量范围为50sccm～500sccm，等离子体处理的时间为5s～60s，射频功率为30W～1000W。

9.根据权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，保持氧等离子体处理的时间不变，随子介质层与半导体衬底之间的距离增加而提高所述氧等离子体处理的射频功率。

10.根据权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，循环上述工艺步骤的次数为5～30。

11.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述通孔的顶部宽度范围为5nm～20nm，所述通孔的底部宽度范围为30nm～500nm。

12.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述鳍部侧壁与半导体衬底表面所成的角度范围为70°～88°。

13.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一开口的宽度为5nm～150nm。

14.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述干法刻蚀的工艺为感应耦合等离子体刻蚀工艺，其中，刻蚀气体为C₄F₆、C₄F₈、CF₄、C₅F₈中的一种或几种，辅助气体为Ar、O₂、He或N₂中的一种或几种，反应压强为10毫托～100毫托，电极功率1000W～3000W。

15.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺采用的刻蚀溶液为HF的水溶液，HF与H₂O的摩尔比为1:1～1:1000。