[發明專利]蝕刻方法和蝕刻系統

有效

• 申請號: 201710637521.1
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107464749B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 吳鑫;鄭波;馬振國;王曉娟;王春
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/67
• 代理公司: 北京正和明知識產權代理事務所(普通合伙) 11845
• 代理人: 馮志慧

1.一種用于蝕刻利用半導體襯底形成的FinFET上的鰭氧化物的方法，包括：

用第一催化氣體和HF對所述氧化物進行第一氣相蝕刻；

用第二催化氣體和HF對所述氧化物進行第二氣相蝕刻，

其中，

所述第一催化氣體是醇類氣體，第二催化氣體是氨氣；

所述第一氣相蝕刻的工藝壓力為50～150Torr，所述第二氣相蝕刻的工藝壓力為1～5Torr；

所述第一氣相蝕刻的刻蝕量與所述第二氣相蝕刻的刻蝕量之比的范圍為1：3至1：1。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述醇類氣體包括甲醇、乙醇或異丙醇中的至少一種。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，

所述第一氣相蝕刻和所述第二氣相蝕刻在同一個反應腔室內連續進行。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，在進行所述第一氣相蝕刻之前，還包括：

對所述半導體襯底進行去氣處理；

對所述半導體襯底進行冷卻處理。

5.根據權利要求3所述的方法，其中，在進行所述第二氣相蝕刻之后，還包括：

對所述半導體襯底進行退火處理；

對所述半導體襯底進行冷卻處理。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，在進行第一氣相蝕刻之后，循環重復進行第二氣相蝕刻、退火處理和冷卻處理。

7.一種用于蝕刻FinFET上的鰭氧化物的系統，包括：

反應腔室，用于對半導體襯底執行蝕刻工藝，所述蝕刻工藝包括采用第一催化氣體和HF的第一氣相蝕刻和采用第二催化氣體和HF的第二氣相蝕刻以及去氣處理和冷卻處理；

進氣單元，用于向反應腔室內引入第一催化氣體和HF的混合氣體或者分開向反應腔室內引入第二催化氣體和HF氣體，其中，所述第一催化氣體是醇類氣體，第二催化氣體是氨氣；

控制單元，用于動態控制反應腔室內的壓力以及引入反應腔室內的氣體的進氣順序；所述控制單元在引入第一催化氣體和HF的混合氣體時使反應腔室內保持壓力范圍50～150Torr，在分開向反應腔室內引入第二催化氣體和HF氣體時使反應腔室內保持壓力范圍1～5Torr；

其中，所述第一氣相蝕刻的刻蝕量與所述第二氣相蝕刻的刻蝕量之比的范圍為1：3至1：1。

8.根據權利要求7所述的系統，其中，

所述進氣順序為：首先向反應腔室內引入第一催化氣體和HF的混合氣體以進行第一氣相蝕刻；然后分開向所述反應腔室內引入第二催化氣體和HF氣體以進行第二氣相蝕刻。

9.根據權利要求7所述的系統，其中，

所述進氣單元還可以用于向反應腔室內引入惰性氣體。

10.根據權利要求9所述的系統，其中，

在整個蝕刻過程中，向所述反應腔室內引入惰性氣體。

11.根據權利要求7-10任一項所述的系統，其中，所述醇類氣體包括甲醇、乙醇或異丙醇中的至少一種。