[發(fā)明專利]一種可控形貌的刻蝕方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310035907.7
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103117219A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 盛建明;江成龍;涂亮亮;石劍舫
• 申請（專利權）人: 常州同泰光電有限公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 路接洲

技術領域

本發(fā)明涉及半導體技術領域，涉及一種可得到多樣性形貌的ICP刻蝕技術，通過調節(jié)ICP源功率、偏壓源功率實現(xiàn)。

背景技術

等離子體通常被認為是除固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)外物質的第四態(tài)。簡單地說，它是一種帶電氣體，包含有大量的離子、電子及中性粒子。人工獲得等離子體的方法有許多，其中輝光放電應用最廣，ICP刻蝕就是利用了輝光放電方式產生等離子體。具體而言，在等離子體反應腔中，通過給反應氣體施加強外加電場或磁場的方式產生等離子體。外加電場或磁場提供給電子足夠的能量，使其與反應氣體的原子、分子作用，產生化學活性粒子（自由基、離子、活化分子等基團），化學活性粒子的產生，使得原本需在高溫下進行的化學反應得以在室溫下進行，從而進行對材料的刻蝕。ICP刻蝕系統(tǒng)的主要條件參數(shù)有：刻蝕氣體的種類及其組分、氣體流量、工作壓強、ICP源功率、偏壓源功率（或襯底直流偏壓）、襯底溫度等。ICP刻蝕系統(tǒng)具有結構簡單、性價比高、均勻性好、可獨立控制離子密度和離子能量及操作簡便等特點，已成為目前較為理想的干法刻蝕技術。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：利用ICP刻蝕中ICP源功率、偏壓源功率的可調實現(xiàn)被刻蝕材料形貌多樣化；一方面避免了因形貌不一，對阻擋層做出的調整；另一方面擴大了ICP刻蝕系統(tǒng)在多樣化形貌刻蝕中的應用。

本發(fā)明所采用的技術方案為：一種可控形貌的刻蝕方法，將具有光阻圖案的材料送入ICP刻蝕機臺進行圖案化刻蝕，調整ICP源功率以及偏壓源功率實現(xiàn)多步刻蝕。

采用保持源功率以及偏壓功率恒定直到刻蝕結束、源功率保持不變，偏壓源功率動態(tài)變化、源功率和偏壓源功率均發(fā)生改變的三種情況實現(xiàn)被刻蝕材料形貌的慢慢漸變。

本發(fā)明的有益效果是：不需要改變阻擋層性質，而是利用ICP系統(tǒng)本身性能，比現(xiàn)有的采用一步、調整阻擋層刻蝕易于操作，效率更高，有望在生產中成為種多樣化形貌刻蝕的技術手段。

附圖說明

圖1為ICP刻蝕能得到的多種形貌；

圖2為源功率和偏壓源功率不變時所得到形貌；

圖3為源功率不變和偏壓源功率可調時所得到形貌；

圖4為源功率和偏壓源功率均可調時所得到形貌。

具體實施方式

現(xiàn)在結合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。

實施例1

本實例中使用的ICP刻蝕設備為外購，ICP刻蝕整個過程中采用恒定的源功率和偏壓源功率，其中源功率為1200W，偏壓源功率為600W。實例中的流程均按照實際生產工藝進行：首先在黃光區(qū)完成阻擋層（光阻）圖案工藝，然后將具有光阻圖案的材料送入ICP刻蝕機臺進行圖案化刻蝕，最后將所刻蝕的形貌置于掃描電子顯微鏡下進行檢驗。黃光區(qū)光阻圖案工藝主要包括涂膠、曝光和顯影三道流程，其中顯影完成后需要對光阻圖案進行檢驗，挑選出合格的送去ICP刻蝕。ICP刻蝕包括：系統(tǒng)穩(wěn)定、刻蝕和清潔三道主要過程，其中ICP刻蝕過程采用外購的機臺，選擇預先編輯好的制程，選擇刻蝕氣體為Cl2/BCl3，且維持源功率和偏壓功率恒定直到刻蝕結束，然后對所刻蝕的形貌使用掃描電子顯微鏡進行檢查，得到被刻蝕材料形貌為圖2所示。

實施例2

本實例刻蝕過程與實例1中相似，不同之處在于本次刻蝕所希望得到的形貌不同于圖2，因此采用了ICP刻蝕系統(tǒng)功率改變來實現(xiàn)。具體而言，ICP刻蝕過程使用的源功率保持不變，仍然使用1200W，但是其偏壓源功率是動態(tài)變化的，從刻蝕初的450W改變至刻蝕結束后的600W。偏壓源功率的改變在本實例中是采用一定時間內，由機臺本身系統(tǒng)來完成，這樣就涉及到多步刻蝕過程，使得最后偏壓源功率的改變涵蓋整個刻蝕?？涛g結束后取出相應片子進行形貌檢查，置于掃描電子顯微鏡下，觀察到被刻蝕材料形貌如圖3所示。

實施例3

本實例刻蝕過程與實例1中相似，不同之處在于本次刻蝕希望得到的形貌不同于圖2和圖3，因此仍然想借助實例2的情況來考慮ICP刻蝕系統(tǒng)中改變源功率和偏壓源功率來實現(xiàn)。借鑒實例1和實例2中圖形的走勢，本實例采用的具體方式是：ICP刻蝕過程使用的源功率起初為1000W，偏壓源功率起初為600W，利用這個功率先進行預刻蝕一定時間，對光阻進行修飾；然后按照設置的程序參數(shù)將源功率升高為1200W，偏壓源功率降低為400W，保持此功率直到刻蝕過程結束。刻蝕結束后取出相應片子進行形貌檢查，置于掃描電子顯微鏡下，觀察到被刻蝕材料形貌如圖4所示。

以上說明書中描述的只是本發(fā)明的具體實施方式，各種舉例說明不對本發(fā)明的實質內容構成限制，所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的具體實施方式做修改或變形，而不背離發(fā)明的實質和范圍。