[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體晶圓結(jié)構(gòu)的刻蝕方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810188891.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110246737B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32;H01L21/311
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體晶圓結(jié)構(gòu)的刻蝕方法，對(duì)待刻蝕半導(dǎo)體晶圓結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕，通入于邊緣區(qū)域的刻蝕氣體的流量大于通入于中心區(qū)域的刻蝕氣體的流量且施加于待刻蝕半導(dǎo)體晶圓結(jié)構(gòu)的射頻偏壓功率大于標(biāo)準(zhǔn)射頻偏壓功率，以增強(qiáng)邊緣區(qū)域的刻蝕速率，提高待刻蝕半導(dǎo)體晶圓結(jié)構(gòu)的刻蝕均勻性，避免相鄰的兩個(gè)刻蝕槽連接在一起，造成漏電，有效降低阻值，提高后續(xù)制備的半導(dǎo)體晶圓結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的晶圓制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體晶圓結(jié)構(gòu)的刻蝕方法。

背景技術(shù)

刻蝕(etching)是將材料使用化學(xué)反應(yīng)或物理撞擊作用而移除的技術(shù)，實(shí)際上，狹義理解就是光刻腐蝕，先通過(guò)光刻將光刻膠進(jìn)行光刻曝光處理，然后通過(guò)其它方式實(shí)現(xiàn)腐蝕處理以移除所需除去的部分。通常刻蝕技術(shù)可以分為濕法刻蝕(wet etching)和干法刻蝕(dry etching)兩類，它是半導(dǎo)體制造工藝、微電子制造工藝以及微納米級(jí)制造工藝中的一種相當(dāng)重要的步驟，是與光刻相聯(lián)系的圖形化(pattern)處理的主要工藝。

等離子刻蝕，是干法刻蝕中最常見(jiàn)的一種形式，其原理是：將暴露在電子區(qū)域的氣體形成等離子體，等離子體通過(guò)電場(chǎng)加速時(shí)，會(huì)釋放足夠的能量，促使等離子體與材料表面發(fā)生反應(yīng)。

目前，在半導(dǎo)體行業(yè)中，干法刻蝕中的等離子刻蝕由于可以使電路圖形變得更加精細(xì)，因此得到越來(lái)越廣泛的使用。

等離子刻蝕設(shè)備通常包括：反應(yīng)腔室、一對(duì)由上部電極和下部電極組成的平行平板電極及真空泵。等離子刻蝕工藝步驟一般為：將晶圓送入反應(yīng)腔室中，而后導(dǎo)入刻蝕氣體，在平行平板電極上施加高頻電壓，電極間形成高頻電場(chǎng)，在高頻電場(chǎng)的作用下形成刻蝕氣體的等離子體，等離子體在晶圓表面發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的揮發(fā)性副產(chǎn)物由真空泵抽走。

在刻蝕過(guò)程中，通常是一邊在晶圓上方通入刻蝕氣體，同時(shí)在晶圓下方進(jìn)行抽氣，以排除反應(yīng)產(chǎn)生的揮發(fā)性副產(chǎn)物。因此，位于晶圓邊緣區(qū)域的刻蝕氣體比位于晶圓中心區(qū)域的刻蝕氣體被較早抽走，造成晶圓邊緣區(qū)域與晶圓中心區(qū)域的刻蝕氣體分布不均勻，從而使得邊緣區(qū)域的刻蝕速率下降，造成晶圓表面刻蝕不均勻，影響后續(xù)制備的晶圓質(zhì)量。

為解決上述問(wèn)題，目前，常常采用具有一定高度及具有導(dǎo)電性的邊緣環(huán)(Part)以提高晶圓表面的刻蝕氣體分布均勻性，從而提高晶圓表面刻蝕均勻性。如圖1所示，顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種邊緣環(huán)的高度大于當(dāng)前待刻蝕晶圓的高度結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，放入反應(yīng)腔室內(nèi)的待刻蝕晶圓101被靜電吸盤102所吸附，從而固定所述待刻蝕晶圓101的位置；邊緣環(huán)103包圍所述待刻蝕晶圓101的邊緣區(qū)域Ⅰ，所述邊緣環(huán)103的上表面高于所述待刻蝕晶圓101的上表面。隨著反應(yīng)腔室內(nèi)射頻時(shí)間(chamber RF hours)的增加，會(huì)消耗部分所述邊緣環(huán)103，使得所述邊緣環(huán)103的高度越來(lái)越小。如圖2及圖3所示，分別顯示為隨著射頻時(shí)間的增加邊緣環(huán)被部分消耗后，邊緣環(huán)的高度等于及小于當(dāng)前待刻蝕晶圓的高度結(jié)構(gòu)示意圖。