[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；

在所述半导体衬底表面形成具有开口的掩膜层；

在第一刻蚀阶段内，以所述掩膜层为掩膜，采用博世刻蚀工艺刻蚀所述半导体衬底，形成通孔，所述博世刻蚀工艺包括循环进行的多个处理周期，每个处理周期包括一个刻蚀步骤和一个沉积步骤，一个处理周期的总时间为博世刻蚀的循环时间，所述博世刻蚀的循环时间大于或等于10s，使得在刻蚀过程中，随着所述通孔的深度不断增加，所述通孔的顶部宽度始终大于掩膜层的开口宽度。

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，第一刻蚀阶段内，所述博世刻蚀工艺的循环时间为10s～120s。

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，第一刻蚀阶段中，所述掩膜层开口的一侧侧壁的底部与同一侧的通孔的侧壁顶部之间的距离为底切值，所述底切值大于0um小于6um。

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，所述博世刻蚀的第一个处理周期后形成的底切值大于1.8um。

5.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，所述博世刻蚀的第一个处理周期中，先进行刻蚀步骤，然后进行沉积步骤。

6.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，所述博世刻蚀中的刻蚀步骤采用的刻蚀气体为SF₆，刻蚀温度为-10℃～50℃，反应腔压强为60mTorr～180mTorr，源射频功率为1000W～3000W，偏置射频功率为40W～200W，SF₆的流量为600sccm～2000sccm，单次刻蚀步骤的时间为8s～100s。

7.根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述博世刻蚀中的沉积步骤采用的沉积气体为C₄F₈、C₄F₆、CHF₃、CH₂F₂、C₅F₈或COS中的一种或几种，沉积温度为-10℃～50℃，反应腔压强为30mTorr～100mTorr，源射频功率为1000W～3000W，偏置射频功率为5W～200W，沉积气体的流量为300sccm～1000sccm，单次沉积步骤的时间为2s～20s。

8.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，第一刻蚀阶段内所述掩膜层的开口宽度小于待形成通孔的宽度。

9.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，还包括：在第一刻蚀阶段之后进行第二刻蚀阶段，所述第二刻蚀阶段中，通孔顶部侧壁表面形成有稳定存在的聚合物层。

10.根据权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述第二刻蚀阶段内改变所述博世刻蚀的循环时间，继续刻蚀所述通孔至预设深度。

11.根据权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在第二刻蚀阶段内，所述掩膜层的开口逐渐增大至大于所述通孔的顶部开口宽度。

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，所述掩膜层的材料为光刻胶、无定形碳、SiO₂、SiN、SiON、TiN、TaN、SiN、SiCN、SiC或BN。

13.一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；

在所述半导体衬底表面形成具有开口的掩膜层；

在第一刻蚀阶段内，以所述掩膜层为掩膜刻蚀所述半导体衬底，在所述半导体衬底内形成通孔，所述通孔的深度不断增加的同时保持所述通孔的顶部宽度始终大于掩膜层的开口宽度。

14.根据权利要求13所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，第一刻蚀阶段中，所述掩膜层开口的一侧侧壁的底部与同一侧的通孔的侧壁顶部之间的距离为底切值，所述底切值大于0um小于6um。