[发明专利]一种改善碳化硅台面底部的刻蚀方法

权利要求书

1.一种改善碳化硅台面底部的刻蚀方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

一、在碳化硅外延层上采用化学气相淀积方法形成一层介质膜；

二、在介质膜上涂覆光刻胶，通过光刻工艺形成台面的图形转移；

三、光刻胶作为阻挡层，采用第一种条件干法刻蚀介质膜；

四、过刻蚀介质膜到碳化硅表面的同时去除光刻胶；

五、用介质层作为阻挡层，采用第二种条件干法刻蚀碳化硅形成台面；

六、进行部分工艺后，湿法腐蚀去除碳化硅表面所有介质。

2.根据权利要求1所述的一种改善碳化硅台面底部的刻蚀方法，其特征是工艺步骤一中的碳化硅外延层为碳化硅衬底上生长了一层或者多层碳化硅薄膜的外延层。

3.根据权利要求1所述的一种改善碳化硅台面底部的刻蚀方法，其特征是工艺步骤一中的一层介质膜为二氧化硅或者氮氧化硅，采用化学气相淀积方法为感应耦合等离子体增强化学气相淀积方法或者等离子体增强化学气相淀积方法；一层介质膜的厚度为2um～4um。

4.根据权利要求1所述的一种改善碳化硅台面底部的刻蚀方法，其特征是所述的工艺步骤二，在整个碳化硅外延层表面上淀积的一层介质膜上，涂覆一层HMDS粘附剂，采用蒸汽喷涂法涂覆，然后，再涂覆一层光刻胶，光刻胶为正性光刻胶或者负性光刻胶，光刻胶厚度在0.9um～8um。

5.根据权利要求1所述的一种改善碳化硅台面底部的刻蚀方法，其特征是所述的工艺步骤二，光刻工艺包括前烘、涂胶、曝光、显影、坚膜工艺，采用的方法为手动式光刻或步进式光刻。

6.根据权利要求1所述的一种改善碳化硅台面底部的刻蚀方法，其特征是所述的工艺步骤三,采用第一种条件干法刻蚀介质膜的工艺包括：

1）采用了三氟甲烷CHF₃气体；

2）气体流量为10sccm～20sccm；

3）反应时腔体压力为0.5Pa～1Pa；

4）干法刻蚀时底板温度为室温；

5）干法刻蚀时上电极功率不加，下电极功率为200W～300W；

6）刻蚀采用光刻胶阻挡的二氧化硅或氮氧化硅介质膜的速率在20nm～50nm/min；

7）刻蚀光刻胶与介质膜的刻蚀比在1：0.5～1：3。

7.根据权利要求1所述的一种改善碳化硅台面底部的刻蚀方法，其特征是所述的工艺步骤四，过刻蚀介质膜自动停止于碳化硅表面，同时光刻胶也采用干法去除干净。

8.根据权利要求1所述的一种改善碳化硅台面底部的刻蚀方法，其特征是所述的工艺步骤五，第二种条件干法刻蚀碳化硅的工艺包括：

1)采用了六氟化硫SF₆气体与氧气O₂的混合气体或者六氟化硫SF₆气体、氧气O₂和氩气Ar的混合气体；

2)六氟化硫SF₆气体与氧气O₂的流量比例为1：1～1：3；六氟化硫SF₆气体、氧气O₂和氩气Ar的流量比例为1：1：2～7：8：5；

3)反应时腔体压力为0.3Pa～1Pa；

4)干法刻蚀时底板温度为室温到80℃；

5)干法刻蚀时上电极功率300W～800W，下电极功率为3W～30W；

6)刻蚀采用二氧化硅或氮氧化硅阻挡层刻蚀碳化硅的速率在20nm～300nm/min；

7)刻蚀介质膜3与碳化硅外延层2的刻蚀比在1：0.5～1：5。

9.根据权利要求1所述的一种改善碳化硅台面底部的刻蚀方法，其特征是所述的工艺步骤三、四、五采用的干法刻蚀方法为感应耦合等离子体刻蚀。

10.根据权利要求1所述的一种改善碳化硅台面底部的刻蚀方法，其特征是所述的工艺步骤六进行部分工艺后，湿法腐蚀去除碳化硅表面所有介质,其湿法腐蚀酸性溶液采用的是：针对介质膜，配方为HF：H₂O=1：1～1：10，腐蚀温度室温；或者采用标准外购缓冲氢氟酸，采用40℃～80℃水浴条件下进行腐蚀。