本申請涉及半導(dǎo)體制造，具體涉及一種超結(jié)器件的制備方法。

背景技術(shù)：

1、在低壓超級結(jié)(lv_sj)器件的傳統(tǒng)制備工藝中，在襯底中形成溝槽柵結(jié)構(gòu)以及襯底表面形成刻蝕阻擋層和硬掩膜層之后，以及在刻蝕硬掩膜層形成高深寬比的溝槽之后，通過多道高能的imp(離子注入)在高深寬比的溝槽底部的襯底中形成柱形注入?yún)^(qū)，接著還會通過濕法刻蝕工藝去除硬掩膜層。

2、根據(jù)仿真結(jié)果顯示，3400kev的離子注入能量需要5.6μm的膜層去阻擋，且襯底表面的刻蝕阻擋層的厚度直接影響后續(xù)imp的注入深度，從而直接影響器件的擊穿電壓(bv)，為保證bv達到理想值，在柱形注入?yún)^(qū)的離子注入工藝之前，襯底表面的刻蝕阻擋層的厚度通常需保證在左右。

3、但是，在形成柱形注入?yún)^(qū)之后，通過濕法刻蝕工藝去除硬掩膜層時，容易遭遇由于濕法刻蝕工藝時間過長以及襯底表面保留的刻蝕阻擋層不夠阻擋濕法清洗溶液，使得濕法清洗溶液有足夠時間從劃片道進入溝槽柵結(jié)構(gòu)，破壞溝槽柵結(jié)構(gòu)里的柵氧結(jié)構(gòu)等一系列問題，從而影響超結(jié)器件產(chǎn)品的良率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N超結(jié)器件的制備方法，可以解決超級結(jié)器件的傳統(tǒng)制備工藝中，去除硬掩膜層時，出現(xiàn)溝槽柵結(jié)構(gòu)里的柵氧結(jié)構(gòu)被濕法清洗溶液破壞等問題，從而影響超結(jié)器件產(chǎn)品的良率的問題。

2、本申請實施例提供了一種超結(jié)器件的制備方法，包括：

3、步驟1：提供一襯底，所述襯底中形成有溝槽柵結(jié)構(gòu)，所述襯底表面形成有刻蝕阻擋層和硬掩膜層；

4、步驟2：刻蝕所述硬掩膜層以形成多個深溝槽；

5、步驟3：以所述硬掩模層為掩膜，通過離子注入工藝在所述深溝槽底部的襯底中形成柱形注入?yún)^(qū)，所述柱形注入?yún)^(qū)位于所述溝槽柵結(jié)構(gòu)之間；

6、步驟4：形成光刻膠層，所述光刻膠層填充所述深溝槽；

7、步驟5：刻蝕位于所述深溝槽中的部分厚度的所述光刻膠層；

8、步驟6：刻蝕部分厚度的所述硬掩膜層，所述硬掩膜層的剩余厚度小于所述光刻膠層的剩余厚度；其中，所述步驟5至所述步驟6至少執(zhí)行一次；

9、步驟7：去除位于所述深溝槽中的剩余厚度的所述光刻膠層；

10、步驟8：研磨去除剩余厚度的所述硬掩膜層和部分厚度的刻蝕阻擋層。

11、可選的，在所述超結(jié)器件的制備方法中，采用干法刻蝕工藝刻蝕位于所述深溝槽中的部分厚度的所述光刻膠層。

12、可選的，在所述超結(jié)器件的制備方法中，采用干法刻蝕工藝刻蝕部分厚度的所述硬掩膜層。

13、可選的，在所述超結(jié)器件的制備方法中，所述硬掩膜層的初始厚度至少為5.6μm。

14、可選的，在所述超結(jié)器件的制備方法中，刻蝕位于所述深溝槽中的部分厚度的所述光刻膠層的過程中，刻蝕去除的所述光刻膠層的厚度不超過1.5μm。

15、可選的，在所述超結(jié)器件的制備方法中，在去除位于所述深溝槽中的剩余厚度的所述光刻膠層之前，所述硬掩膜層的剩余厚度小于或者等于1.3μm。

16、可選的，在所述超結(jié)器件的制備方法中，采用cmp工藝研磨去除剩余厚度的所述硬掩膜層和部分厚度的刻蝕阻擋層。

17、可選的，在所述超結(jié)器件的制備方法中，所述刻蝕阻擋層的初始厚度為

18、可選的，在所述超結(jié)器件的制備方法中，在研磨去除剩余厚度的所述硬掩膜層和部分厚度的刻蝕阻擋層之后，襯底表面的刻蝕阻擋層的剩余厚度不超過

19、可選的，在所述超結(jié)器件的制備方法中，所述刻蝕阻擋層的材質(zhì)為氮化硅；所述硬掩膜層的材質(zhì)為teos。

20、本申請技術(shù)方案，至少包括如下優(yōu)點：

21、本申請在形成柱形注入?yún)^(qū)之后，在硬掩膜層中的深溝槽內(nèi)填充光刻膠層，并且循環(huán)執(zhí)行刻蝕部分厚度的光刻膠層+刻蝕部分厚度的硬掩膜層的步驟至少一次，將硬掩膜層的厚度刻蝕至滿足研磨工藝要求所需的厚度及以下時，接著去除深溝槽中的剩余厚度的光刻膠層，最后研磨去除剩余厚度的硬掩膜層和部分厚度的刻蝕阻擋層。本申請的超結(jié)器件的制備方法中，硬掩膜層的去除過程避開了傳統(tǒng)的濕法刻蝕工藝，從而避免了由于濕法刻蝕工藝時間過長以及襯底表面保留的刻蝕阻擋層不夠阻擋濕法清洗溶液，使得溝槽柵結(jié)構(gòu)被濕法刻蝕溶液破壞等一系列問題，提高了超結(jié)器件的良率，改善了超結(jié)器件的電性能。

技術(shù)特征：

1.一種超結(jié)器件的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超結(jié)器件的制備方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝刻蝕位于所述深溝槽中的部分厚度的所述光刻膠層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超結(jié)器件的制備方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝刻蝕部分厚度的所述硬掩膜層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超結(jié)器件的制備方法，其特征在于，所述硬掩膜層的初始厚度至少為5.6μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超結(jié)器件的制備方法，其特征在于，刻蝕位于所述深溝槽中的部分厚度的所述光刻膠層的過程中，刻蝕去除的所述光刻膠層的厚度不超過1.5μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超結(jié)器件的制備方法，其特征在于，在去除位于所述深溝槽中的剩余厚度的所述光刻膠層之前，所述硬掩膜層的剩余厚度小于或者等于1.3μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超結(jié)器件的制備方法，其特征在于，采用cmp工藝研磨去除剩余厚度的所述硬掩膜層和部分厚度的刻蝕阻擋層。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超結(jié)器件的制備方法，其特征在于，所述刻蝕阻擋層的初始厚度為

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超結(jié)器件的制備方法，其特征在于，在研磨去除剩余厚度的所述硬掩膜層和部分厚度的刻蝕阻擋層之后，襯底表面的刻蝕阻擋層的剩余厚度不超過

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超結(jié)器件的制備方法，其特征在于，所述刻蝕阻擋層的材質(zhì)為氮化硅；所述硬掩膜層的材質(zhì)為teos。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N超結(jié)器件的制備方法，在形成柱形注入?yún)^(qū)之后，在硬掩膜層中的深溝槽內(nèi)填充光刻膠層，并且循環(huán)執(zhí)行刻蝕部分厚度的光刻膠層+刻蝕部分厚度的硬掩膜層的步驟至少一次，將硬掩膜層的厚度刻蝕至滿足研磨工藝要求所需的厚度及以下時，接著去除深溝槽中的剩余厚度的光刻膠層，最后研磨去除剩余厚度的硬掩膜層和部分厚度的刻蝕阻擋層。本申請的超結(jié)器件的制備方法中，硬掩膜層的去除過程避開了傳統(tǒng)的濕法刻蝕工藝，從而避免了由于濕法刻蝕工藝時間過長以及襯底表面保留的刻蝕阻擋層不夠阻擋濕法清洗溶液，使得溝槽柵結(jié)構(gòu)被濕法刻蝕溶液破壞等一系列問題，提高了超結(jié)器件的良率，改善了超結(jié)器件的電性能。

技術(shù)研發(fā)人員：徐進,白巧寧,陳思彤
受保護的技術(shù)使用者：華虹半導(dǎo)體（無錫）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18