[發明專利]一種刻蝕有機物層的等離子刻蝕方法

有效

• 申請號: 201010166393.5
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101866848A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 高山星一;陶錚;倪圖強
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

1.一種刻蝕有機物層的等離子刻蝕方法，包括以下步驟：

放置待處理基片到一等離子反應腔的基座上，其中所述基片上包括待刻蝕的有機物層，該有機物層上方有圖形化的掩膜層；

通過一供氣裝置向所述等離子反應腔內與所述基片中心區域對應的第一反應區域供應一含氧刻蝕氣體，并通過所述供氣裝置向所述等離子反應腔內與所述基片邊緣區域對應的第二反應區域供應一側壁保護氣體，所述含氧刻蝕氣體與側壁保護氣體在通入反應腔后擴散混合并在所述第一反應區域和第二反應區域分別形成不同混合比的反應氣體，從而沿所述掩膜層上的圖形刻蝕有機物層直到達到目標深度。

2.如權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，還包括單獨控制所述含氧刻蝕氣體的供應流量，或者，單獨控制所述側壁保護氣體的供應流量，或者，同步控制所述含氧刻蝕氣體的供應流量和所述側壁保護氣體的供應流量，從而調節所述第一反應區域和第二反應區域內各自反應氣體的混合比。

3.如權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述含氧刻蝕氣體包括O2，CO2，CO中的一種或至少兩種的混合物。

4.如權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述側壁保護氣體包括含硫氣體或不含硫的聚合物形成氣體。

5.如權利要求4所述的刻蝕方法，其特征在于，所述不含硫的聚合物形成氣體包括CxHy或CxHyFz成份的氣體，其中x、y、z都是自然數。

6.如權利要求4所述的刻蝕方法，其特征在于，所述含硫氣體包括COS、H2S、CS2、S2Cl2中的一種或所列氣體中的至少兩種的混合物。

7.如權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，還包括向所述第一反應區域和/或第二反應區域通入Ar。

8.如權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述有機物層是無定形碳層。

9.如權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述掩膜層包括含硅的材料層。

10.如權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述供氣裝置是圓盤形氣體分布裝置，其包括互相氣體隔離的內圓區域與外環區域，所述內圓區域與外環區域上分別設置若干個氣體分布孔，所述內圓區域與基片中心區域相對應，所述外環區域與和基片邊緣區域相對應。

11.如權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述供氣裝置包括設置于等離子反應腔頂部的朝所述第一反應區域噴氣的氣體分布裝置和設置于靠近基片邊緣區域的朝所述第二反應區域噴氣的供氣噴頭。

12.如權利要求11所述的刻蝕方法，其特征在于，所述供氣噴頭設置于等離子反應腔的頂部或側壁，或者設置于圍繞基片邊緣的基座上或基座附近。

13.如權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述等離子反應腔是電容耦合型(CCP)或電感耦合型(ICP)的反應腔。

14.一種刻蝕有機物層的等離子刻蝕方法，包括以下步驟：

放置待處理基片到等離子反應腔的基座上，其中所述基片上包括待刻蝕的有機物層，該有機物層上方有圖形化的掩膜層；

通過一供氣裝置向所述等離子反應腔內與所述基片中心區域對應的第一反應區域供應主要成分是含氧氣體的第一刻蝕氣體，以及向所述等離子反應腔內與所述基片邊緣區域對應的第二反應區域供應主要成分是側壁保護氣體的第二刻蝕氣體；

所述第一刻蝕氣體與第二刻蝕氣體在通入反應腔后擴散混合并在基片上方的中心區域和邊緣區域形成不同混合比的反應氣體，其中中心區域的含氧氣體濃度高于側壁保護氣體，邊緣區域的側壁保護氣體濃度高于含氧氣體，進而沿掩膜層上的圖形刻蝕有機物層直到達到目標深度。

15.如權利要求14所述的刻蝕方法，其特征在于，還包括單獨控制所述第一刻蝕氣體的供應流量，或者，單獨控制所述第二刻蝕氣體的供應流量，或者，同步控制所述第一刻蝕氣體的供應流量和所述第二刻蝕氣體的供應流量，從而調節所述第一反應區域和第二反應區域內各自反應氣體的混合比。