[发明专利]刻蚀方法

说明书

本发明实施例提供了一种刻蚀方法，通过对基底结构进行第一刻蚀，以去除部分的基底结构，从而在所述基底结构中形成具有第一深度的开口；形成保护层，所述保护层至少覆盖所述开口的侧壁；对所述开口进行第二刻蚀，使得所述开口的深度增大至第二深度；其中，在所述第二刻蚀过程中，通过消耗所述保护层来补偿垂直于所述开口的侧壁方向的刻蚀作用。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种刻蚀方法。

背景技术

在半导体器件的加工过程中，经常会使用刻蚀工艺去除半导体材料不需要的部分。在高深宽比(HAR，High Aspect Ratios)的深沟槽或深孔的非等向性干法刻蚀过程中，刻蚀得到的沟槽或孔的底部尺寸(BCD，Bottom Critical Dimension)与顶部尺寸(TCD，TopCritical dimension)的比例(英文可以表达为B/T ratio)用来衡量沟槽或孔关键尺寸的偏移情况。理想情况下，刻蚀得到的沟槽或孔的侧壁为垂直的形貌，即B/T ratio＝1。但实际应用中，B/T ratio＜1即刻蚀得到的沟槽或孔呈现TCD较BCD大的形貌，且位于沟槽或孔中部的侧壁会出现弯曲(英文可以表达为Bow)的形貌。然而，B/T ratio＜1或bow值过大均会影响半导体器件的电学性能，如相邻的沟槽与沟槽之间、或相邻的孔与孔之间、或相邻的沟槽与孔之间发生连接。

因此，亟待一种有效的刻蚀方法，能够改善刻蚀形成的沟槽或孔的形貌，从而减少沟槽或孔的形貌不佳对半导体器件的电学性能的影响。

发明内容

为解决相关技术问题，本发明实施例提供一种刻蚀方法。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种刻蚀方法，包括：

对基底结构进行第一刻蚀，以去除部分的基底结构，从而在所述基底结构中形成具有第一深度的开口；

形成保护层，所述保护层至少覆盖所述开口的侧壁；

对所述开口进行第二刻蚀，使得所述开口的深度增大至第二深度；

其中，在所述第二刻蚀过程中，通过消耗所述保护层来补偿垂直于所述开口的侧壁方向的刻蚀作用。

上述方案中，所述基底结构至少包括衬底以及位于所述衬底上的堆叠结构；所述堆叠结构包括间隔排列的第一材料层和第二材料层。

上述方案中，所述第一材料层的材料包括氧化硅，所述第二材料层的材料包括氮化硅。

上述方案中，所述保护层的材料为氮化硅。

上述方案中，所述方法还包括：

进行第二刻蚀之后，去除形成第二深度的开口后剩余的保护层。

上述方案中，所述方法还包括：去除所述第二材料层，所述第二材料层通过湿法刻蚀去除；

在去除所述第二材料层的同时，通过所述湿法刻蚀去除形成所述第二深度的开口后剩余的保护层。

上述方案中，所述保护层的材料为多晶硅。

上述方案中，在形成第二深度的开口之前，所述保护层全部被消耗。

上述方案中，所述保护层还覆盖所述第一深度的开口的底部以及所述基底结构的顶面。

上述方案中，进行所述第一刻蚀和/或所述第二刻蚀的步骤中使用含有氟源的刻蚀气体。

上述方案中，所述形成保护层包括：

利用化学气相沉积法(CVD，Chemical Vapor Deposition)或者原子层沉积法(ALD，Atomic Layer Deposition)，形成所述保护层。