[發明專利]一種半導體器件介質膜低角度蝕刻方法

有效

• 申請號: 201811043936.7
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109243971B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 周華芳
• 申請（專利權）人: 成都海威華芯科技有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/311
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;張巨箭

1.一種半導體器件介質膜低角度蝕刻方法，其特征在于，包括以下步驟：

A1、光刻工藝：采用光刻膠在器件介質膜上涂膠，通過前烘烤、曝光、顯影及后烘烤得到光刻圖形；

A2、濕法蝕刻工藝：在光刻圖形位置，對介質膜進行一次蝕刻，采用蝕刻溶液蝕刻T1時間；在介質膜上層蝕刻出開口上部，獲取較好的橫向蝕刻尺度，形成較為平緩的坡度；

A3、干法蝕刻工藝：在光刻圖形位置，對介質膜進行二次蝕刻，采用蝕刻氣體一蝕刻T2時間；在介質膜下層蝕刻出開口下部，以露出介質膜下方的金屬層，形成較為平緩的坡度，降低介質膜的蝕刻角度；

A4、去膠工藝：采用NMP溶液沖洗工藝去除光刻膠，再用IPA溶液沖洗掉NMP溶液并烘干器件；

A5、去殘膠工藝：對介質膜表面進行蝕刻，采用蝕刻氣體二蝕刻T3時間；

A6、水洗工藝：采用水洗溶液對器件進行清洗。

2.根據權利要求1所述一種半導體器件介質膜低角度蝕刻方法，其特征在于，所述步驟A1的光刻工藝的具體內容如下：采用AZ5214光刻膠在器件介質膜上涂膠，厚度為1.4-1.6微米；再通過前烘烤、曝光、顯影及后烘烤得到光刻圖形。

3.根據權利要求2所述一種半導體器件介質膜低角度蝕刻方法，其特征在于，所述步驟A1中，前烘烤溫度為95-110℃，前烘烤時間為50-70s；曝光能量為30mJ/cm²，曝光時間為3-6s；顯影條件為顯影液表面停留，顯影時間為50-70s；后烘烤溫度為110-125℃，后烘烤時間為50-70s。

4.根據權利要求1所述一種半導體器件介質膜低角度蝕刻方法，其特征在于，所述步驟A2的濕法蝕刻工藝的具體內容如下：在光刻圖形位置，對介質膜進行一次蝕刻，采用BOE與H₂O配比為1:10的溶液蝕刻，蝕刻時間為30-100s。

5.根據權利要求1所述一種半導體器件介質膜低角度蝕刻方法，其特征在于，所述步驟A3的干法蝕刻工藝的具體內容如下：一次蝕刻后，在光刻圖形位置，對介質膜進行二次蝕刻，采用蝕刻氣體一蝕刻T2時間，使得蝕刻區域中部露出介質膜下方的金屬層。

6.根據權利要求5所述一種半導體器件介質膜低角度蝕刻方法，其特征在于，所述步驟A3中，采用ICP蝕刻機臺或RIE機臺蝕刻，蝕刻氣體為CHF₃、CH₃F或CF₄，使得蝕刻區域中部露出介質膜下方的金屬層。

7.根據權利要求6所述一種半導體器件介質膜低角度蝕刻方法，其特征在于，所述步驟A3中，采用ICP蝕刻機臺蝕刻，蝕刻氣體為CF₄，氣體流量0-2000sccm，上電極RF功率為100-600W，下電極RF功率為0-100W，工藝壓強為10mtorr。

8.根據權利要求1所述一種半導體器件介質膜低角度蝕刻方法，其特征在于，所述步驟A4的去膠工藝的具體內容如下：首先采用NMP溶液沖洗工藝去除光刻膠，沖洗壓力300-1500Psi，時間為3-10min；其次用IPA溶液沖洗掉NMP溶液；最后用甩干機、烘箱或氮氣槍烘干。

9.根據權利要求1所述一種半導體器件介質膜低角度蝕刻方法，其特征在于，所述步驟A5的去殘膠工藝的具體內容如下：對去除光刻膠后的介質膜表面進行蝕刻，采用RIE蝕刻機臺，蝕刻氣體為O₂，氣體流量0-1000sccm，RF功率為100-600W，工藝壓強為0.5-0.7mbar，蝕刻時間60-180s。

10.根據權利要求1所述一種半導體器件介質膜低角度蝕刻方法，其特征在于，所述步驟A6的水洗工藝的具體內容如下：采用鹽酸、氨水或去離子水對器件進行清洗。