[发明专利]一种干法刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种刻蚀方法，尤其涉及一种干法刻蚀方法。

背景技术

随着半导体芯片的集成密度的不断提高，关键尺寸越来越小，涉及到图形转移相关的工艺方法，挑战也随之越来越高，干法刻蚀工艺作为将由光刻步骤定义的图形转移到芯片上的关键工艺方法，在实施过程中，不仅要克服光刻工艺引起的关键尺寸的差异量，甚至连由曝光显影后带来的光刻胶本身的粗糙度也需要尽可能的解决。随着工艺节点越来越先进，这一部分变得越来越重要。现有技术通过选择更好的光刻胶等材料，以及优化光刻工艺条件来将线条边缘粗糙度尽可能的降低。但通过选择更好的光刻胶等材料，以及优化光刻工艺条件来将线条边缘粗糙度的程度有限，而且需要的条件复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种干法刻蚀方法来降低曝光显影步骤所带来的线条边缘粗糙度的影响。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种干法刻蚀方法，包括以下步骤，

步骤一：制造解离气体；

步骤二：将所述解离气体与带有光刻胶的晶片表面的光刻胶反应，在光刻胶表面形成一层致密的聚合物；

步骤三：利用刻蚀气体中产生的等离子体与晶片发生物理或/和化学反应去掉晶片表面没有阻挡层的物质。

本发明的有益效果是：在干法刻蚀的初始阶段，用解离气体与晶片表面的光刻胶发生反应，形成一种致密聚合物，可以部分程度上修复在光刻步骤产生的晶片线条边缘粗糙度，这样一来也会改善干法刻蚀后的晶片线条边缘粗糙度的情况。本发明通过优化干法刻蚀条件来降低光刻中曝光显影步骤所带来的晶片线条边缘粗糙度的影响，可以改善关键尺寸的均匀性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，在所述步骤一中，采用高频等离子体方法使气体解离。

进一步，在所述步骤二中，所述解离气体与晶片表面的光刻胶反应生成的聚合物的硬度高于光刻胶的硬度。

采用上述进一步技术方案的有益效果为：解离气体与晶片表面的光刻胶反应生成的聚合物的硬度高于光刻胶的硬度，这种聚合物自身不会带来关键尺寸的偏差，克服光刻工艺引起的关键尺寸的差异量，使得刻蚀效果更好。

附图说明

图1为光刻胶曝光显影后晶片状态的主视图；

图2为光刻胶曝光显影后晶片状态的俯视图；

图3为本发明一种干法刻蚀方法的流程图；

图4为本发明一种干法刻蚀方法刻蚀晶片后晶片状态的主视图；

图5为本发明一种干法刻蚀方法刻蚀晶片后晶片状态俯视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、晶片，2、光刻胶，3、聚合物。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、图2所示，晶片1上的光刻胶2曝光显影后，光刻胶2本身的粗糙度比较高，如图2中带有粗糙边缘线条代表的光刻胶2的边缘，这样的粗糙度对晶片后期的加工及晶片的质量产生严重的影响。

为了解决图1、图2中展现出来的曝光显影后带来的光刻胶本身的粗糙度的这个问题，本发明提供了一种干法刻蚀方法，如图3所示，一种干法刻蚀方法，首先制造解离气体，采用高频等离子体方法使气体解离；所述气体可以为HBr类的气体，因为不同材料的刻蚀，不同步骤的刻蚀，用的气体成分均不同。然后解离气体作于与晶片上的光刻胶生成聚合物，所述聚合物为一种致密的、相对于光刻胶来说较硬的物质；最后去除晶片表面没有阻挡层的物质，利用刻蚀气体中产生的等离子体与晶片发生物理或/和化学反应去掉晶片表面没有阻挡层的物质，干法刻蚀是将晶片表面暴露于气态产生的等离子体中，等离子体通过光刻胶中开出的窗口，与硅片发生物理或化学反应（或同时有这两种反应），从而去掉晶片表面没有阻挡层的物质。

图4、图5为本发明一种干法刻蚀方法刻蚀晶片后晶片的状态图，图4为主视图，图5为俯视图，采用本发明的一种干法刻蚀方法，采用解离气体与晶片1上的光刻胶2发生反应生成一种致密的，相对于光刻胶来说较硬的聚合物3，所述聚合物3自身不会带来关键尺寸的偏差，同时还能够部分程度上修复在光刻步骤中产生的晶片线条边缘粗糙度，这样一来也会改善干法刻蚀后晶片线条边缘粗糙度的情况。