[发明专利]一种等离子体刻蚀基片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体刻蚀工艺技术领域，尤其涉及一种降低光刻胶损耗的等离子体刻蚀工艺技术领域。

背景技术

等离子体处理装置广泛应用于集成电路的制造工艺中，如沉积、刻蚀等。其中，等离子体处理装置的主要原理是通过施加射频功率源使得反应气体被电离产生等离子体。等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子，上述活性粒子可以和待处理半导体基片的表面发生多种物理和化学反应，使得半导体基片表面的形貌发生改变，即完成刻蚀过程；另外，上述活性离子比常规的气态反应物具有更高的活性，可以促进反应气体间的化学反应，即可以实现等离子体增强型化学气相沉积（PECVD）。

半导体基片刻蚀前首先要在基片表面涂覆光刻胶，利用光刻胶的准确曝光将所需的刻蚀图形转移到半导体基片的刻蚀基底上，光刻胶可以作为掩膜覆盖在刻蚀区以外的区域，保护刻蚀区以外的半导体基底不被刻蚀。在刻蚀反应过程中，等离子体在刻蚀基底的同时也会对光刻胶进行刻蚀，如果设定的工艺参数不恰当，光刻胶有可能会在刻蚀反应结束前消耗殆尽，使得刻蚀不能完成既定的目标。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种等离子体刻蚀基片的方法，所述基片包括光刻胶层和所述光刻胶层下方的目标刻蚀层，所述方法在一等离子体反应腔内进行，设置刻蚀过程中所述反应腔内的温度为第一温度和第二温度，所述第一温度高于所述第二温度至少5℃，所述第一温度下光刻胶层的刻蚀速率大于所述第二温度下光刻胶层的刻蚀速率。

优选的，刻蚀反应开始阶段反应腔内温度为第一温度，刻蚀反应结束阶段反应腔内的温度为第二温度，所述第一温度高于所述第二温度至少10℃。

优选的，所述刻蚀反应开始阶段和结束阶段之间设置若干不同温度，所述若干不同温度范围介于所述第一温度和第二温度之间。

优选的，刻蚀反应过程中所述第一温度和第二温度的持续时间大于等于10s。

优选的，所述刻蚀反应开始后，所述反应腔内的温度不断减小。

优选的，所述刻蚀反应过程中，所述第一温度和所述第二温度持续的时间相等。

优选的，所述刻蚀反应过程中，所述第一温度和所述第二温度持续的时间不相等。

优选的，刻蚀反应开始阶段反应腔内温度为第二温度，刻蚀反应结束阶段反应腔内的温度为第一温度，所述刻蚀反应开始阶段到刻蚀反应结束阶段，所述反应腔内的温度不断升高。

优选的，所述刻蚀反应过程中所述第一温度和第二温度的持续时间大于等于10s。

优选的，所述刻蚀反应过程中，所述第一温度和所述第二温度持续的时间不相等。

本发明的优点在于：本发明通过设置刻蚀过程中，反应腔内温度变化，实现刻蚀过程中反应腔温度相比传统工艺反应腔温度降低，实现在较低温度下减少光刻胶损耗、提高基片刻蚀的选择比的目的。以温度作为刻蚀工艺设计的主要考虑参数，当待刻蚀基片光刻胶层厚度较小或者刻蚀工艺的选择比要求较高时，通过调整部分阶段工艺或整个阶段工艺的温度，保证整个刻蚀工艺中，反应腔内的温度有所降低，保证了光刻胶在刻蚀反应结束前不会完全被损耗，提高了基片刻蚀的选择比。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

如下附图构成了本说明书的一部分，和说明书一起列举了不同的实施例，以解释和阐明本发明的宗旨。以下附图并没有描绘出具体实施例的所有技术特征，也没有描绘出部件的实际大小和真实比例。

图1示出现有技术反应腔内温度和反应时间的示意图；

图2示出本发明所述基片的结构示意图；

图3示出本发明一实施例反应腔内温度随反应时间变化的示意图；

图4示出本发明另一实施例反应腔内温度随反应时间变化的示意图；

图5示出本发明另一实施例反应腔内温度随反应时间变化的示意图；

图6示出本发明另一实施例反应腔内温度随反应时间变化的示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种等离子体刻蚀基片的方法，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。