[发明专利]一种多晶硅蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅技术领域，尤其涉及一种多晶硅蚀刻方法。

背景技术

目前对多晶硅采用干蚀刻方式进行刻蚀时，将多晶硅置于等离子体反应器中，在蚀刻制程中，使用的制程气体一般为纯氯气，往等离子体反应器中通入的氯气流量大约为2000sccm。等离子体反应器将氯气电离后，产生氯离子，氯离子主要在垂直方向上对多晶硅的物理轰击较多，而与多晶硅的化学反应较少，因此对多晶硅侧蚀刻较少，从而多晶硅角度(多晶硅平坦层的锥度角，也即是taper角)比较依赖前程的黄光工艺对其表面的光阻处理。

使用上述方法对多晶硅进行蚀刻处理时，蚀刻后的多晶硅角度更陡，从而导致多晶硅表面的下层膜覆盖性差，会造成下层膜的膜层断裂，进而影响产品特性。在多晶硅的线宽越来越细，线宽损失要求越来越少时，干蚀刻需改善制程方式，以改善多晶硅角度，使得多晶硅的角度变小。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种多晶硅蚀刻方法，可以改善多晶硅角度，使得多晶硅角度变小。

本发明提供的一种多晶硅蚀刻方法，包括下述步骤：

S1、将氧气和/或臭氧，以及氟类气体进行电离，得到等离子体态的第一蚀刻气体，在预设时间段通过所述第一蚀刻气体对涂布有光阻的多晶硅进行蚀刻处理；

S2、将氯气进行电离，得到等离子体态的第二蚀刻气体，通过所述第二蚀刻气体对所述多晶硅进行蚀刻处理，直至所述多晶硅蚀刻完成。

优选地，所述步骤S1包括：

将涂布有光阻的所述多晶硅放置于等离子体反应器中，往所述等离子体反应器中通入氧气和/或臭氧，以及氟类气体，且开启所述等离子体反应器的激励电源，对氧气和/或臭氧，以及氟类气体进行电离，得到所述第一蚀刻气体；

开启所述等离子体反应器的偏压电源，控制所述第一蚀刻气体对所述多晶硅进行蚀刻达到所述预设时间。

优选地，所述步骤S1之后还包括：

关闭所述激励电源和所述偏压电源，且停止往所述等离子体反应器中通入氧气和/或臭氧，以及氟类气体；

将所述等离子体反应器中的残留气体抽出。

优选地，所述步骤S2进一步包括：

往所述等离子体反应器中通入氯气，开启所述激励电源，对所述氯气进行电离，得到所述第二蚀刻气体；

开启所述偏压电源，控制所述第二蚀刻气体对所述多晶硅进行蚀刻，直至将所述多晶硅蚀刻完成。

优选地，还包括下述步骤：

监测所述多晶硅的反应物所激发的光谱，判断所述多晶硅是否蚀刻完成。

优选地，所述激励电源和所述偏压电源的输出功率比值范围为：1/2～2/3。

优选地，所述氟类气体包括有：六氟化硫SF₆、四氟化碳CF₄中的至少一种。

优选地，所述预设时间根据预设的多晶硅线宽设定。

优选地，所述激励电源的输出功率范围为：3kw～20kw。

实施本发明，具有如下有益效果：通过将电离的氧气和/或臭氧，以及氟类气体对涂布有光阻的多晶硅进行蚀刻处理，利用氟离子不仅可以在垂直方向上对多晶硅进行蚀刻，还可以对多晶硅进行侧蚀的特性，使得多晶硅的线宽可以较小，达到预设的线宽要求，而且氟离子对多晶硅的侧蚀可以减小多晶硅的角度，使多晶硅角度变得更小，覆盖在多晶硅表面的下层膜也不易断裂。电离后的氯气，主要是在垂直方向上对多晶硅的物理轰击较多，因此可以通过电离的氯气对多晶硅进行最后蚀刻，以达到最终产品的要求，可以使得多晶硅的线宽损失更小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的多晶硅蚀刻方法的流程图。

图2a是本发明提供的多晶硅蚀刻方法的通过氟类气体对多晶硅进行蚀刻的示意图。

图2b是本发明提供的多晶硅蚀刻方法的通过氯气对多晶硅进行蚀刻的示意图。

图3a是本发明提供的多晶硅蚀刻方法的蚀刻前的多晶硅示意图。

图3b是本发明提供的多晶硅蚀刻方法的蚀刻中的多晶硅示意图。

图3c是本发明提供的多晶硅蚀刻方法的蚀刻后的多晶硅示意图。

图3d是本发明提供的多晶硅蚀刻方法的蚀刻后的多晶硅表面覆盖下层膜的示意图。

具体实施方式