[发明专利]一种半导体晶圆结构的刻蚀方法

说明书

本发明提供一种半导体晶圆结构的刻蚀方法，对待刻蚀半导体晶圆结构进行刻蚀，通入于边缘区域的刻蚀气体的流量大于通入于中心区域的刻蚀气体的流量且施加于待刻蚀半导体晶圆结构的射频偏压功率大于标准射频偏压功率，以增强边缘区域的刻蚀速率，提高待刻蚀半导体晶圆结构的刻蚀均匀性，避免相邻的两个刻蚀槽连接在一起，造成漏电，有效降低阻值，提高后续制备的半导体晶圆结构的质量。

技术领域

本发明涉及半导体器件的晶圆制造技术领域，特别是涉及一种半导体晶圆结构的刻蚀方法。

背景技术

刻蚀(etching)是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术，实际上，狭义理解就是光刻腐蚀，先通过光刻将光刻胶进行光刻曝光处理，然后通过其它方式实现腐蚀处理以移除所需除去的部分。通常刻蚀技术可以分为湿法刻蚀(wet etching)和干法刻蚀(dry etching)两类，它是半导体制造工艺、微电子制造工艺以及微纳米级制造工艺中的一种相当重要的步骤，是与光刻相联系的图形化(pattern)处理的主要工艺。

等离子刻蚀，是干法刻蚀中最常见的一种形式，其原理是：将暴露在电子区域的气体形成等离子体，等离子体通过电场加速时，会释放足够的能量，促使等离子体与材料表面发生反应。

目前，在半导体行业中，干法刻蚀中的等离子刻蚀由于可以使电路图形变得更加精细，因此得到越来越广泛的使用。

等离子刻蚀设备通常包括：反应腔室、一对由上部电极和下部电极组成的平行平板电极及真空泵。等离子刻蚀工艺步骤一般为：将晶圆送入反应腔室中，而后导入刻蚀气体，在平行平板电极上施加高频电压，电极间形成高频电场，在高频电场的作用下形成刻蚀气体的等离子体，等离子体在晶圆表面发生反应，反应产生的挥发性副产物由真空泵抽走。

在刻蚀过程中，通常是一边在晶圆上方通入刻蚀气体，同时在晶圆下方进行抽气，以排除反应产生的挥发性副产物。因此，位于晶圆边缘区域的刻蚀气体比位于晶圆中心区域的刻蚀气体被较早抽走，造成晶圆边缘区域与晶圆中心区域的刻蚀气体分布不均匀，从而使得边缘区域的刻蚀速率下降，造成晶圆表面刻蚀不均匀，影响后续制备的晶圆质量。

为解决上述问题，目前，常常采用具有一定高度及具有导电性的边缘环(Part)以提高晶圆表面的刻蚀气体分布均匀性，从而提高晶圆表面刻蚀均匀性。如图1所示，显示为现有技术中的一种边缘环的高度大于当前待刻蚀晶圆的高度结构示意图。如图1所示，放入反应腔室内的待刻蚀晶圆101被静电吸盘102所吸附，从而固定所述待刻蚀晶圆101的位置；边缘环103包围所述待刻蚀晶圆101的边缘区域Ⅰ，所述边缘环103的上表面高于所述待刻蚀晶圆101的上表面。随着反应腔室内射频时间(chamber RF hours)的增加，会消耗部分所述边缘环103，使得所述边缘环103的高度越来越小。如图2及图3所示，分别显示为随着射频时间的增加边缘环被部分消耗后，边缘环的高度等于及小于当前待刻蚀晶圆的高度结构示意图。