[發明專利]非等離子體刻蝕方法及刻蝕設備

在審

• 申請號: 201810769894.9
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN110718459A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 王曉娟;鄭波;馬振國;吳鑫;王春;史晶
• 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: 11112 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

1.一種非等離子體刻蝕方法，其特征在于，包括：

向反應腔室內通入刻蝕氣體和還原性氣體；

其中，所述刻蝕氣體用于與基片反應，以實現對所述基片的刻蝕；所述還原性氣體用于抑制所述刻蝕氣體的刻蝕速率，以調節刻蝕選擇比。

2.根據權利要求1所述的非等離子體刻蝕方法，其特征在于，在向所述反應腔室內通入所述刻蝕氣體和所述還原性氣體的同時，還向所述反應腔室內通入稀釋氣體。

3.根據權利要求2所述的非等離子體刻蝕方法，其特征在于，通過設定所述刻蝕氣體、所述還原性氣體和所述稀釋氣體各自的氣體分壓，來調節刻蝕選擇比；

所述氣體分壓滿足以下公式：

P_分＝S_分/S_總*P_腔

其中，P_分為所述刻蝕氣體、所述還原性氣體和所述稀釋氣體各自的氣體分壓；S_分為所述刻蝕氣體、所述還原性氣體和所述稀釋氣體各自的氣體流量；S_總為所述刻蝕氣體、所述還原性氣體和所述稀釋氣體的總流量；P_腔為腔室壓力。

4.根據權利要求3所述的非等離子體刻蝕方法，其特征在于，所述刻蝕氣體、所述還原性氣體和所述稀釋氣體各自的氣體分壓的取值范圍均為1mTorr～100mTorr。

5.根據權利要求4所述的非等離子體刻蝕方法，其特征在于，所述還原性氣體的氣體分壓的取值范圍為1mTorr～50mTorr。

6.根據權利要求3所述的非等離子體刻蝕方法，其特征在于，所述刻蝕氣體和所述還原性氣體各自的氣體流量的取值范圍均為20sccm～1000sccm。

7.根據權利要求3所述的非等離子體刻蝕方法，其特征在于，所述稀釋氣體的氣體流量的取值范圍為100sccm～3000sccm。

8.根據權利要求1所述的非等離子體刻蝕方法，其特征在于，所述刻蝕氣體包括XeF₂；所述還原性氣體包括H₂。

9.根據權利要求1所述的非等離子體刻蝕方法，其特征在于，所述刻蝕氣體包括XeF₂；所述還原性氣體包括NH₃。

10.根據權利要求2所述的非等離子體刻蝕方法，其特征在于，所述稀釋氣體包括氮氣或者惰性氣體。

11.根據權利要求1所述的非等離子體刻蝕方法，其特征在于，利用載氣攜帶所述刻蝕氣體通入所述反應腔室內；所述載氣的氣體流量的取值范圍為20sccm～1000sccm。

12.根據權利要求1所述的非等離子體刻蝕方法，其特征在于，所述基片包括基底和阻擋層；所述基底包括單晶硅、多晶硅、Ti、TiN、Ta或者TaN；所述阻擋層包括SiO₂或者Si₃N₄。

13.一種刻蝕設備，包括反應腔室，其特征在于，還包括：

源瓶，用于盛放呈固體或者液體狀態的刻蝕材料，以及用于在工藝過程中加熱所述刻蝕材料，以使所述刻蝕材料形成刻蝕氣體；所述刻蝕氣體用于與基片反應，以實現對基片的刻蝕；

第一氣路，與所述源瓶連接，用于將所述源瓶中的刻蝕氣體傳輸至所述反應腔室內；

第二氣路，用于向所述反應腔室內通入還原性氣體；所述還原性氣體用于抑制所述刻蝕氣體的刻蝕速率，以調節刻蝕選擇比。

14.根據權利要求13所述的刻蝕設備，其特征在于，還包括第三氣路，用于向所述反應腔室內通入稀釋氣體。