[发明专利]硅通孔形成方法

权利要求书

1.一种硅通孔形成方法，其特征在于，

提供待刻蚀硅衬底；

根据待形成的硅通孔获取第一刻蚀阶段和与第一刻蚀阶段对应的第二刻蚀阶段；

在第一刻蚀温度下，在第一刻蚀阶段采用第一博世工艺对所述硅衬底进行刻蚀，所述第一博世工艺包括：采用第一刻蚀对所述硅衬底进行刻蚀，形成开口；采用钝化沉积在所述开口的侧壁和底部形成保护层；依次循环采用所述第一刻蚀、钝化沉积直至第一刻蚀阶段完成，形成第一通孔；

在第二刻蚀温度下，在第二刻蚀阶段沿第一通孔采用第二博世工艺对所述硅衬底进行刻蚀直至形成硅通孔，所述第二博世工艺包括：采用第一刻蚀对所述硅衬底进行刻蚀，形成开口；采用钝化沉积在所述开口的侧壁和底部形成保护层；依次循环采用所述第一刻蚀、钝化沉积直至形成硅通孔；其中，第二刻蚀温度小于第一刻蚀温度，或第二刻蚀温度大于第一刻蚀温度。

2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一刻蚀温度为10度至60度，所述第二刻蚀温度为-20度至10度。

3.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一刻蚀温度为-20度至10度，所述第二刻蚀温度为10度至60度。

4.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，根据待形成的硅通孔获取第一刻蚀阶段和第二刻蚀阶段包括：提供待刻蚀硅衬底，在第二刻蚀温度下，采用第一博世工艺对所述硅衬底进行刻蚀直至形成硅通孔；对所述硅衬底进行侧壁形貌分析获取第一侧壁形貌数据；根据第一侧壁形貌数据和第一博世工艺条件，获取第一刻蚀阶段和与第一刻蚀阶段对应的第二刻蚀阶段。

5.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，根据待形成的硅通孔获取第一刻蚀阶段和第二刻蚀阶段包括：提供待刻蚀硅衬底，在第一刻蚀温度下，采用第二博世工艺对所述硅衬底进行刻蚀直至形成硅通孔；对所述硅衬底进行侧壁形貌分析获取第二侧壁形貌数据；根据第二侧壁形貌数据和第二博世工艺条件，获取第一刻蚀阶段和与第一刻蚀阶段对应的第二刻蚀阶段。

6.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，根据待形成的硅通孔获取第一刻蚀阶段和第二刻蚀阶段包括：提供待刻蚀硅衬底，在第一刻蚀温度下，采用第一博世工艺对所述硅衬底进行刻蚀直至形成硅通孔；对所述硅衬底进行侧壁形貌分析获取第一侧壁形貌数据；提供待刻蚀硅衬底，在第二刻蚀温度下，采用第二博世工艺对所述硅衬底进行刻蚀直至形成硅通孔；对所述硅衬底进行侧壁形貌分析获取第二侧壁形貌数据；根据第一侧壁形貌数据、第二侧壁形貌数据和第一博世工艺条件，获取第一刻蚀阶段和与第一刻蚀阶段对应的第二刻蚀阶段。

7.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一刻蚀阶段和与第一刻蚀阶段对应的第二刻蚀阶段包括：刻蚀硅通孔深度10%-20%为第一刻蚀阶段，刻蚀剩余硅通孔深度为第二刻蚀阶段。

8.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一刻蚀工艺参数为：刻蚀腔室压力为50毫托至150毫托，刻蚀源射频电源功率为1000瓦至5000瓦，刻蚀偏压射频电源功率为0瓦至1000瓦，刻蚀气体至少包括SF₆，其中SF₆的流量为200SCCM至2000SCCM，刻蚀时间为0.5秒至10秒。

9.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述钝化沉积工艺参数为：刻蚀腔室压力为50毫托至150毫托，刻蚀源射频电源功率为1000瓦至5000，刻蚀偏压射频电源功率为0瓦-1000瓦，钝化沉积气体至少包括C₄F₈，其中C₄F₈的流量为200SCCM至1000SCCM，钝化沉积时间为0.5秒至7.5秒。