深淺雙溝槽結構及刻蝕方法
【技術領域】
[0001]本發明是關于一種溝槽工藝，且特別是有關于一種在現有的設備基礎上，為配合新產品的開發，可以使得后續工藝在不做大的改動的情況下滿足新產品要求的深淺雙溝槽結構以及相應的深淺雙溝槽刻蝕方法。
【背景技術】
[0002]按，溝槽工藝是分立元器件最常使用到的工藝，如何刻蝕出滿足要求并且能便于后續溝槽保護工藝運行的溝槽成為此類工藝的難點。
[0003]惟，現有溝槽工藝是一次成型的，使得溝槽深度很深，而現有光刻膠覆蓋工藝在面對這種一次成型的大溝深的情況時，無法兼顧保護溝槽和外觀顯影正常這兩個方面的制約，使得現有溝槽的深度無法超過90um。并且由于是一次成型，使得溝槽橫向刻蝕的距離會非常大，不便于后面的工藝。另外由于溝槽刻蝕速率隨著刻蝕時間的增加而減小，使得深溝槽(大于10um)的刻蝕很困難。
[0004]針對上述現有深溝槽刻蝕技術中存在的缺陷或不足，本申請人遂以其多年從事本行業的制造經驗和技術累積，積極地研宄如何從結構和工藝上作改良，以期能改善先前技術之缺失，終于在各方條件的審慎考慮下開發出本發明。

【發明內容】

[0005]本發明之主要目的在于提供一種深淺雙溝槽結構及刻蝕方法。本發明通過兩次溝槽的刻蝕，保證現有光刻膠覆蓋工藝能有效的覆蓋并保護深溝槽，并使得對于大于10um深度的溝槽的刻蝕時間在可接受范圍內，同時減小由于橫向刻蝕帶來的溝槽變寬的幅度。
[0006]為達上述的目的及功效，本發明采用以下技術內容:一種深淺雙溝槽結構，包括:一硅片；一淺溝槽，刻蝕形成于所述硅片的表面；一深溝槽，刻蝕形成于所述淺溝槽的底部；其中，所述淺溝槽和所述深溝槽的結合處形成臺階；其中所述深溝槽的深度為75?120um ;其中所述淺溝槽的寬度為200?600um。
[0007]本發明另采用以下技術內容來達到上述的目的及功效:一種深淺雙溝槽刻蝕方法，包括下列步驟:提供一硅片；使用第一光罩對所述硅片進行光刻膠覆蓋、曝光和顯影；對所述硅片進行第一次刻蝕形成一次溝槽，并清洗光刻膠；使用第二光罩對所述硅片進行光刻膠覆蓋、曝光和顯影；對所述硅片繼續進行第二次刻蝕，在所述一次溝槽的位置刻蝕形成二次溝槽，并清洗光刻膠；其中，所述第一光罩和第二光罩的大小不同，使得第一次刻蝕后形成的一次溝槽和第二次刻蝕后形成的二次溝槽的溝槽寬度不同，二次溝槽由淺溝槽和深溝槽兩部分組成，且所述淺溝槽和所述深溝槽在結合處形成臺階；其中所述第一次刻蝕和第二次刻蝕均使用酸性液體刻蝕；其中所述深溝槽的深度為75?120um ;其中所述淺溝槽的寬度為200?600um。
[0008]本發明至少具有以下有益效果:
[0009]本發明揭示了深淺雙溝槽結構以及該結構的刻蝕方法。本發明在現有設備機臺的情況下能完成更大溝深的刻蝕，并且能使作業時間控制在可接受范圍內；能有效控制溝槽橫向刻蝕的程度；能使得后續工藝再不做改變的情況下適用于大溝深的情況。
[0010]本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術內容得到進一步的了解。為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例并配合所附圖式作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明第一次刻蝕后的溝槽截面圖。
[0012]圖2為本發明第二次刻蝕后的溝槽截面圖。
[0013]圖3為本發明之刻蝕方法的流程示意圖。
[0014]【符號說明】
[0015]I 一次溝槽
[0016]II 二次溝槽
[0017]I 硅片
[0018]2淺溝槽
[0019]3深溝槽
[0020]4 臺階
【具體實施方式】
[0021]本發明揭示之內容涉及一種深淺雙溝槽結構以及上述結構的刻蝕方法，其主要技術特點在于，將正常做一次光刻和刻蝕的工藝改為做兩次光刻和刻蝕，兩次光刻使用不同的光罩，形成臺階，將一次溝槽分解成兩次臺階的形式完成刻蝕。
[0022]接下來將透過實施例并配合所附圖式，說明本發明與先前技術相比具有創新、進步或功效等獨特技術部分，使本領域普通技術人員能據以實現。須說明的是，本領域普通技術人員在不悖離本發明的精神下所進行的修飾與變更，均不脫離本發明的保護范疇。
[0023]請參閱圖2，本實施例之深淺雙溝槽結構，是在硅片I上形成所需深度的溝槽，包括刻蝕形成于硅片I表面的淺溝槽2，以及刻蝕形成于淺溝槽2底部的深溝槽3。上述淺溝槽2和深溝槽3在兩者的結合處形成了臺階4。本實施例最終所形成的溝槽，深溝槽處的深度為75?120um，淺溝槽處的寬度為200?600um，但本發明并不限制于此。上述的溝槽寬度在可接受的范圍內。
[0024][制造工藝]
[0025]請參閱圖1、圖2和圖3，本發明之深淺雙溝槽的結構特征已詳述如上，接下來將進一步說明形成上述深淺雙溝槽之刻蝕工藝，其主要包括下列步驟:
[0026]首先，執行步驟SlOO:提供一硅片I。
[0027]接著，執行步驟SlOl:使用第一光罩(圖中并未示出)對硅片I進行光刻膠覆蓋、曝光和顯影。
[0028]然后，執行步驟S102:使用酸性液體對硅片I進行第一次刻蝕形成一次溝槽I，并清洗光刻膠。
[0029]然后，執行步驟S103:使用第二光罩(圖中并未示出)對硅片I包括上述一次溝槽I的位置進行光刻膠覆蓋、曝光和顯影。
[0030]最后，執行步驟S104:使用酸性液體對硅片I包括上述一次溝槽I的位置繼續進行第二次刻蝕，在一次溝槽I的基礎上刻蝕形成二次溝槽II，并清洗光刻膠。
[0031]上述步驟S101、S103的實施要項是:第一光罩和第二光罩的大小要求不同，使得第一次刻蝕形成一次溝槽I和第二次刻蝕形成的二次溝槽II的溝槽寬度不同；并使得最終形成的二次溝槽II由淺溝槽2、深溝槽3兩部分組成，淺溝槽2和深溝槽3在結合處形成臺階4。
[0032]本實施例中，所形成的深溝槽3的深度為75?120um，淺溝槽4的寬度為200?600um,但本發明并不限制于此。
[0033]由于分為了兩次刻蝕，上述步驟S102、S104的刻蝕時間均在可接受的范圍內。
[0034][檢測要求]
[0035]1、測量溝槽的深度，確保溝槽深度達到所需要的深度。
[0036]2、檢查晶片的外觀，確保溝槽外觀無異常。
[0037]以上所述僅為本發明的實施例，其并非用以限定本發明的專利保護范圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神與范圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍落入本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種深淺雙溝槽結構，其特征在于，包括: 一娃片; 一淺溝槽，刻蝕形成于所述硅片的表面； 一深溝槽，刻蝕形成于所述淺溝槽的底部； 其中，所述淺溝槽和所述深溝槽的結合處形成臺階。
2.如權利要求1所述的深淺雙溝槽結構，其特征在于，其中所述深溝槽的深度為75?120umo
3.如權利要求1所述的深淺雙溝槽結構，其特征在于，其中所述淺溝槽的寬度為200?600umo
4.一種用于形成權利要求1至3中任意一項所述結構之深淺雙溝槽刻蝕方法，其特征在于，包括下列步驟: 提供一娃片； 使用第一光罩對所述硅片進行光刻膠覆蓋、曝光和顯影； 對所述硅片進行第一次刻蝕形成一次溝槽，并清洗光刻膠； 使用第二光罩對所述硅片進行光刻膠覆蓋、曝光和顯影； 對所述硅片繼續進行第二次刻蝕，在所述一次溝槽的位置刻蝕形成二次溝槽，并清洗光刻膠； 其中，所述第一光罩和第二光罩的大小不同，使得第一次刻蝕后形成的一次溝槽和第二次刻蝕后形成的二次溝槽的溝槽寬度不同，二次溝槽由淺溝槽和深溝槽兩部分組成，且所述淺溝槽和所述深溝槽在結合處形成臺階。
5.如權利要求4所述的深淺雙溝槽刻蝕方法，其特征在于，其中所述第一次刻蝕和第二次刻蝕均使用酸性液體刻蝕。
6.如權利要求4所述的深淺雙溝槽刻蝕方法，其特征在于，其中所述深溝槽的深度為75 ?120um。
7.如權利要求4所述的深淺雙溝槽刻蝕方法，其特征在于，其中所述淺溝槽的寬度為.200 ?600umo
【專利摘要】本發明提供一種深淺雙溝槽結構及刻蝕方法，解決深溝槽刻蝕技術中溝槽橫向刻蝕距離和刻蝕效率的問題。將正常做一次光刻和刻蝕的工藝改為做兩次光刻和刻蝕，兩次光刻使用不同的光罩，形成臺階，將一次溝槽分解成兩次臺階的形式完成刻蝕。本發明在現有設備機臺的情況下能完成更大溝深的刻蝕，并且能使作業時間控制在可接受范圍內，有效控制溝槽橫向刻蝕的程度，使得后續工藝再不做改變的情況下適用于大溝深的情況。
【IPC分類】H01L21-762, H01L27-04
【公開號】CN104576642
【申請號】CN201410827317
【發明人】吳宗杰, 夏杰宇
【申請人】力特半導體（無錫）有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月26日