[發(fā)明專利]一種基板刻蝕方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011494499.8
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN112233976B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于良成;白龍剛;楊國文;趙衛(wèi)東
• 申請（專利權(quán)）人: 度亙激光技術(shù)(蘇州)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/3065
• 分類號(hào): H01L21/3065;H01L21/308
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張洋

本發(fā)明公開了一種基板刻蝕方法，涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。基板刻蝕方法包括：在基板的表面設(shè)置多層掩模結(jié)構(gòu)，并在多層掩模結(jié)構(gòu)上形成沿基板和多層掩模結(jié)構(gòu)的設(shè)置方向投影對應(yīng)的多個(gè)開口；對基板與多個(gè)開口對應(yīng)的局部表面進(jìn)行第一預(yù)處理以去除局部表面的雜質(zhì)；對進(jìn)行過第一預(yù)處理的局部表面進(jìn)行刻蝕以在基板上形成與多個(gè)開口對應(yīng)的預(yù)設(shè)溝槽。上述方法通過在基板表面設(shè)置多層掩模結(jié)構(gòu)，并以形成多個(gè)開口后的多層掩模結(jié)構(gòu)為掩模對基板進(jìn)行刻蝕，以保證多層掩模結(jié)構(gòu)上的開口不會(huì)因變形而影響預(yù)設(shè)溝槽的形成；同時(shí)，在對基板刻蝕前，增加可去除基板表面雜質(zhì)的步驟，以防止預(yù)設(shè)溝槽受基板表面雜質(zhì)的影響導(dǎo)致預(yù)設(shè)溝槽底部微凸起的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基板刻蝕方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件的表面具有含鋁材料層或高鋁材料層，含鋁材料層或高鋁材料層通常會(huì)接觸環(huán)境中的氧形成氧化鋁等雜質(zhì)，氧化鋁等雜質(zhì)硬度較高，在半導(dǎo)體器件表面刻蝕溝槽時(shí)較難去除，會(huì)影響溝槽底部的形貌。

由于氧化鋁等雜質(zhì)的存在，采用常用的等離子體刻蝕的方法直接刻蝕形成溝槽時(shí)，會(huì)在溝槽底部形成由于刻蝕不完全而剩余的表面凸起的柱狀結(jié)構(gòu)，而且當(dāng)需要刻蝕的溝槽寬度和深度較大時(shí)，刻蝕等離子的功率較大，刻蝕時(shí)間較長，在刻蝕過程中會(huì)對掩模造成損傷，掩模的損傷或掩模開口形貌的改變會(huì)使開口的形狀不是按照預(yù)期的溝槽形貌形成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基板刻蝕方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，刻蝕半導(dǎo)體器件時(shí)，形成的溝槽形貌誤差較大的技術(shù)問題。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例的一方面，提供一種基板刻蝕方法，方法包括：在基板的表面設(shè)置多層掩模結(jié)構(gòu)，并在多層掩模結(jié)構(gòu)上形成沿基板和多層掩模結(jié)構(gòu)的設(shè)置方向投影對應(yīng)的多個(gè)開口，其中，基板的表面為高鋁材料層，多層掩模結(jié)構(gòu)設(shè)置在高鋁材料層的表面，多層掩模結(jié)構(gòu)最下方與基板的表面接觸的材料為不含氧的掩模層、遠(yuǎn)離基板表面最上方的材料為抗反射掩模層；對基板與多個(gè)開口對應(yīng)的局部表面進(jìn)行第一預(yù)處理以去除局部表面的雜質(zhì)；對進(jìn)行過第一預(yù)處理的局部表面進(jìn)行刻蝕以在基板上形成與多個(gè)開口對應(yīng)的預(yù)設(shè)溝槽。

可選地，上述在基板的表面設(shè)置多層掩模結(jié)構(gòu)，并在多層掩模結(jié)構(gòu)上形成沿基板和多層掩模結(jié)構(gòu)的設(shè)置方向投影對應(yīng)的多個(gè)開口包括：在多層掩模結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離基板的表面設(shè)置光阻層；在光阻層上曝光顯影以形成具有第一開口的光阻圖案；在多層掩模結(jié)構(gòu)上形成具有與第一開口對應(yīng)的第二開口的掩模圖案。

可選地，上述對基板與多個(gè)開口對應(yīng)的局部表面進(jìn)行第一預(yù)處理以去除與局部表面的雜質(zhì)包括：去除曝光顯影后的光阻圖案；采用第一氣體刻蝕基板與第二開口對應(yīng)的局部表面。

可選地，上述對進(jìn)行過第一預(yù)處理的局部表面進(jìn)行刻蝕以形成與多個(gè)開口對應(yīng)的預(yù)設(shè)溝槽包括：對進(jìn)行過第一預(yù)處理的局部表面進(jìn)行第一刻蝕，以在基板上形成與多個(gè)開口對應(yīng)的第一溝槽，其中，第一溝槽的深度小于預(yù)設(shè)溝槽的深度；對第一溝槽進(jìn)行第二預(yù)處理以去除第一溝槽底部的雜質(zhì)；對進(jìn)行過第二預(yù)處理的第一溝槽進(jìn)行第二刻蝕，以形成預(yù)設(shè)溝槽。

可選地，上述對進(jìn)行過第一預(yù)處理的局部表面進(jìn)行第一刻蝕，以在基板上形成與多個(gè)開口對應(yīng)的第一溝槽，其中，第一溝槽的深度小于預(yù)設(shè)溝槽的深度包括：采用第二氣體在第一功率下對進(jìn)行過第一預(yù)處理的局部表面進(jìn)行第一刻蝕，以形成與多個(gè)開口對應(yīng)的第一溝槽，其中，第一溝槽的深度小于預(yù)設(shè)溝槽的深度；上述對進(jìn)行過第二預(yù)處理的第一溝槽進(jìn)行第二刻蝕，以形成預(yù)設(shè)溝槽包括：采用第二氣體在第二功率下對進(jìn)行過第二預(yù)處理的第一溝槽的底部進(jìn)行第二刻蝕，以形成預(yù)設(shè)溝槽，其中，第二功率小于第一功率。

可選地，上述對進(jìn)行過第一預(yù)處理的局部表面進(jìn)行刻蝕以形成與多個(gè)開口對應(yīng)的預(yù)設(shè)溝槽之后，方法還包括：去除預(yù)設(shè)溝槽底部和側(cè)壁的懸掛鍵；修復(fù)預(yù)設(shè)溝槽的側(cè)壁。

可選地，上述多層掩模結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在基板上的不含氧的掩模層、氮化硅層和抗反射掩模層，其中不含氧的掩模層為不定型碳層，抗反射掩模層為含硅抗反射層。