[發明專利]一種減少金屬膜層等離子體刻蝕損傷的方法

在審

• 申請號: 202310426638.0
• 申請日: 2023-04-11
• 公開（公告）號: CN116417337A
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 汪之涵;和巍巍;傅俊寅;張良關;張學強
• 申請（專利權）人: 深圳基本半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H01L21/3213
• 代理公司: 深圳國新南方知識產權代理有限公司 44374
• 代理人: 李小東

1.一種減少金屬膜層等離子體刻蝕損傷的方法，其特征在于，包括：

在碳化硅表面上形成有含有第一光刻圖案的二氧化硅薄膜，在所述碳化硅表面上依次濺射金屬鈦層、氮化鈦層以及金屬鋁層，形成金屬膜層；

在所述金屬膜層上涂敷第一層光刻膠，經曝光、顯影后，形成第二光刻圖案；

利用等離子刻蝕機根據所述第二光刻圖案對所述金屬層進行第一次刻蝕，得到第一刻蝕圖案；

采用惰性氣體的等離子體轟擊第一次蝕刻后的碳化硅材料，以減少所述第一刻蝕圖案底部的電荷堆積；

利用所述等離子刻蝕機根據所述第一光刻圖案以及所述第二光刻圖案對轟擊后的所述碳化硅材料進行第二次蝕刻，得到目標刻蝕圖案。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采用惰性氣體的等離子體轟擊第一次蝕刻后的碳化硅材料，以減少所述第一刻蝕圖案底部的電荷堆積的步驟中；

所述惰性氣體包括氦氣和/或氬氣。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，當所述惰性氣體包括氦氣和氬氣時，所述氦氣的流量為0-200sccm，所述氬氣的流量為100-400sccm，轟擊的上射頻功率為100-600W，下射頻功率為5-50W，轟擊時間為5-50s。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述氦氣的流量為30-100sccm，所述氬氣的流量為150-300sccm，所述上射頻功率為200-500W，所述下射頻功率為10-30W，所述轟擊時間為10-35s。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述氦氣的流量為50sccm，所述氬氣的流量為250sccm，所述上射頻功率為350W，所述下射頻功率為15W，所述轟擊時間為25s。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述利用所述等離子刻蝕機根據所述第一光刻圖案以及所述第二光刻圖案對轟擊后的所述碳化硅材料進行第二次蝕刻，得到目標刻蝕圖案之后，還包括：

采用低溫干法去除所述第一層光刻膠，并清除基于所述第一次蝕刻和第二次蝕刻所產生的側壁聚合物；

將清除所述側壁聚合物后的所述碳化硅材料放置于燒結爐中，于氫氣氛圍下進行退火處理。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述將清除所述側壁聚合物后的所述碳化硅材料放置于燒結爐中，于氫氣氛圍下進行退火處理的步驟中；

所述氫氣的流量為5-30sccm，加熱溫度為400-800℃，退火時間為2-6小時。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述氫氣的流量為5-20sccm，所述加熱溫度為400-600℃，所述退火時間為2-4小時。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述氫氣的流量為10sccm，所述加熱溫度為450℃，所述退火時間為3小時。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在碳化硅表面上形成有含有第一光刻圖案的二氧化硅薄膜，在所述碳化硅表面上依次濺射金屬鈦層、氮化鈦層以及金屬鋁層，形成金屬膜層之前，還包括：

在碳化硅襯底上外延碳化硅層，在所述碳化硅層上沉積所述二氧化硅薄膜；

在所述二氧化硅薄膜上涂敷第二層光刻膠，經曝光、顯影后，得到所述第一光刻圖案，再經濕法刻蝕工藝后，將所述第一光刻圖案轉移到所述二氧薄膜上；

采用濃硫酸濕法工藝去除所述第二層光刻膠。