[發(fā)明專(zhuān)利]硅片的刻蝕方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011281017.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112466749A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱海云;蔣中偉;王京
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/3065
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/3065
• 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

1.一種硅片的刻蝕方法，其特征在于，包括交替執(zhí)行以下步驟：

主刻蝕步驟：向半導(dǎo)體工藝設(shè)備的工藝腔室內(nèi)通入主刻蝕氣體，以對(duì)所述硅片進(jìn)行刻蝕，直至獲得具有指定深寬比的溝槽或通孔；

輔刻蝕步驟：向所述工藝腔室內(nèi)通入輔刻蝕氣體，以繼續(xù)對(duì)執(zhí)行了所述主刻蝕步驟的硅片進(jìn)行刻蝕，所述輔刻蝕氣體中至少含有一種能夠與硅反應(yīng)生成不揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物的氣體，且所述輔刻蝕氣體對(duì)所述硅片的刻蝕速率小于所述主刻蝕氣體對(duì)所述硅片的刻蝕速率；

其中，在不同的主刻蝕步驟中，所述指定深寬比不同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述主刻蝕氣體中包括至少一種能夠與硅反應(yīng)生成不揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物的氣體，且所述輔刻蝕氣體與硅反應(yīng)生成不揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物的速率大于所述主刻蝕氣體與硅反應(yīng)生成不揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物的速率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刻蝕方法，其特征在于，當(dāng)所述溝槽的深寬比達(dá)到預(yù)設(shè)深寬比時(shí)，再執(zhí)行一次所述輔刻蝕步驟和所述主刻蝕步驟，獲得具有目標(biāo)深度的溝槽或者獲得通孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述指定深寬大于等于N-1：1且小于等于N：1，其中，N為主刻蝕步驟的次序號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刻蝕方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)深寬比大于等于3：1且小于等于5：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述輔刻蝕步驟的執(zhí)行時(shí)長(zhǎng)大于等于2s且小于等于3s。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刻蝕方法，其特征在于，所述輔刻蝕氣體包括氧氣、溴化氫、四氟化硅及四氯化硅中的一種或多種；所述主刻蝕氣體包括六氟化硫，還包括氧氣、溴化氫、四氟化硅及四氯化硅中的一種或多種；且所述主刻蝕氣體和所述輔刻蝕氣體之間滿足以下關(guān)系中的至少一者：

所述主刻蝕氣體中的氧氣的流量小于所述輔刻蝕氣體中的氧氣的流量；

所述主刻蝕氣體中的溴化氫的流量小于所述輔刻蝕氣體中的溴化氫的流量；

所述主刻蝕氣體中的四氟化硅的流量小于所述輔刻蝕氣體中的四氟化硅的流量。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的刻蝕方法，其特征在于，所述主刻蝕氣體包括六氟化硫、氧氣、溴化氫及四氟化硅，且六氟化硫、氧氣、溴化氫及四氟化硅的流量比為(1.7-2.3):(1.3-1.7):(13-17):1。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的刻蝕方法，其特征在于，當(dāng)執(zhí)行所述主刻蝕步驟時(shí)，所述工藝腔室的上射頻電源的功率大于等于300W且小于等于2500W，下射頻電源的功率大于等于15W且小于等于800W，所述工藝腔室內(nèi)的壓力大于等于10mT且小于等于90mT；

當(dāng)執(zhí)行所述輔刻蝕步驟時(shí)，所述工藝腔室的上射頻電源的功率大于等于500W且小于等于2000W，下射頻電源的功率大于等于50W且小于等于500W，所述工藝腔室內(nèi)的壓力大于等于10mT且小于等于100mT。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，在所述向工藝腔室內(nèi)通入主刻蝕氣體之前，還包括：

向所述工藝腔室內(nèi)通入預(yù)刻蝕氣體，對(duì)所述硅片進(jìn)行刻蝕，以去除所述硅片表面的氧化層。