[發(fā)明專利]一種刻蝕方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010047760.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN111243950A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱瑞蘋;王京;陳國動(dòng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/3065
• 分類號(hào): H01L21/3065;H01L21/308
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;王婷

本發(fā)明提供一種刻蝕方法，所述刻蝕方法包括：主刻蝕步驟，所述主刻蝕步驟用于在待刻蝕層上進(jìn)行孔刻蝕；開口修飾步驟，所述開口修飾步驟用于去除所述主刻蝕步驟在所述孔的開口處形成的刻蝕沉積物；循環(huán)交替進(jìn)行主刻蝕步驟和開口修飾步驟，以在所述待刻蝕層上形成預(yù)設(shè)深度的孔。由此與主刻蝕步驟交替進(jìn)行的開口修飾步驟，去除了主刻蝕步驟在待刻蝕層上形成的孔開口處的刻蝕沉積物，避免了沉積物在孔開口處的堆積造成的底部失真。通過本發(fā)明，提高了刻蝕良率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種刻蝕方法。

背景技術(shù)

隨著超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，芯片的集成度越來越高，元器件的尺寸越來越小。因器件的高密度、小尺寸引發(fā)的各種效應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體工藝的制作結(jié)果的影響日益突出。以硬掩膜為例，隨著光刻尺寸的減小，常需要在晶圓的表面形成硬掩膜層配合光刻膠形成掩膜圖形。

針對(duì)閃存，廠商一直在通過堆疊更多的層數(shù)提高閃存的容量。目前的堆棧層數(shù)已經(jīng)達(dá)到64層，廠商們還在研發(fā)72層甚至更高層數(shù)的堆棧技術(shù)。無定型碳(Amorphous CarbonLayer，簡稱ACL)刻蝕作為堆棧層的硬掩膜，具有高孔徑比以及精確控制孔關(guān)鍵尺寸的要求，對(duì)刻蝕工藝開發(fā)提出了新的需求。

對(duì)于閃存型存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)區(qū)堆棧層通孔刻蝕非常重要，決定著整個(gè)器件的性能和良率，而存儲(chǔ)區(qū)通孔刻蝕的開口由ACL刻蝕進(jìn)行定義。所以，ACL刻蝕后的底部孔徑尺寸，特別是失真率對(duì)器件的性能有較大影響。失真率是指圓形孔徑短軸與長軸之比，理想的失真率為100％，但高孔徑比刻蝕總會(huì)造成孔徑失真率小于100％。

現(xiàn)有的一種技術(shù)中ACL刻蝕工藝流程包括：主刻蝕和過刻蝕兩步，該方案采用一步主刻蝕到底，刻蝕和側(cè)壁保護(hù)同步進(jìn)行，主要通過調(diào)節(jié)刻蝕氣體和沉積氣體的比例以及下電極功率保證刻蝕到底部，用過刻蝕量來調(diào)整孔徑大小。一般該方案僅在孔徑比小、對(duì)側(cè)壁形貌要求不高的ACL孔刻蝕工藝中才能夠獲得較理想的刻蝕效果。隨著孔徑比的增大，尺寸精度要求的提高，上述技術(shù)面臨著以下挑戰(zhàn)：刻蝕沉積物在刻蝕過程中無法被及時(shí)抽離而堆積在孔的開口處，導(dǎo)致刻蝕困難；由于保護(hù)和沉積不均勻?qū)е略诳椎撞慨a(chǎn)生了孔徑失真問題。采用現(xiàn)有ACL刻蝕工藝的失真率一般小于90％，很難再進(jìn)一步優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種刻蝕方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種刻蝕方法，所述方法包括：

主刻蝕步驟，所述主刻蝕步驟用于在待刻蝕層上進(jìn)行孔刻蝕；

開口修飾步驟，所述開口修飾步驟用于去除所述主刻蝕步驟在所述孔的開口處形成的刻蝕沉積物；

循環(huán)交替進(jìn)行所述主刻蝕步驟和所述開口修飾步驟，以在所述待刻蝕層上形成預(yù)設(shè)深度的孔。

優(yōu)選地，所述開口修飾步驟具體包括：

對(duì)所述孔的側(cè)壁和開口處進(jìn)行物理轟擊，以去除所述刻蝕沉積物并使所述孔的側(cè)壁平滑。

優(yōu)選地，所述開口修飾步驟還包括：

通入沉積氣體，在所述孔的側(cè)壁上形成沉積層。

優(yōu)選地，所述開口修飾步驟還包括：

采用清潔氣體進(jìn)行刻蝕工藝以去除所述刻蝕沉積物和所述孔的開口處沉積的沉積物。

優(yōu)選地，采用含氮?dú)獾牡谝换旌蠚怏w形成等離子體，對(duì)所述孔的側(cè)壁和開口進(jìn)行物理轟擊，以去除所述刻蝕沉積物并使所述孔的側(cè)壁平滑。

優(yōu)選地，通入含四氯化硅的第二混合氣體進(jìn)行沉積工藝，在所述孔的側(cè)壁上形成沉積層。

優(yōu)選地，所述第二混合氣體中除四氯化硅外還包括：氮?dú)饣蚝狻?/p>

優(yōu)選地，所述清潔氣體為含氟類氣體的混合氣體。