[发明专利]等离子体刻蚀方法及等离子体刻蚀后处理方法

说明书

本发明提供等离子体刻蚀方法及等离子体刻蚀后处理方法，包括如下步骤：1）提供一待刻蚀目标材料层；2）于待刻蚀目标材料层的表面形成图形化掩膜层；3）依据图形化掩膜层对待刻蚀目标材料层进行干法刻蚀，以在待刻蚀目标材料层内形成凹槽，凹槽的内表面形成有第一损伤层；4）使用第一处理气体对第一损伤层进行第一次刻蚀后处理，第一次刻蚀后处理后凹槽的内表面形成有第二损伤层；5）使用第二处理气体对第二损伤层进行第二次刻蚀后处理，第二次刻蚀后处理后凹槽的内表面残留有第二损伤层残留层。本发明可以防止形成的半导体元器件的电器性能不良及物理性能不良，进而确保半导体元器件的可靠性。

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，特别是涉及一种等离子体刻蚀方法及等离子体刻蚀后处理方法。

背景技术

因小型化、多功能以及制造单价低廉等特性，半导体元器件在电子行业已得到广泛的应用。但随着电子行业的法阵，半导体元器件集成度日益提高，随之也引发诸多问题：譬如，采用薄膜沉积工艺及干法刻蚀工艺之后会在沉积的薄膜层表面形成等离子体损伤层及反应残留污染物，而半导体元器件的集成度提高，半导体元器件内的图形的线宽及间距减小，而与之相反的是图形的高度与深宽比增加，若半导体元器件内的薄膜层中存在等离子体损伤层及反应残留污染物，这将会对半导体元器件的电气性能及物理性能造成很大的不良影响，进而导致半导体元器件的可靠性下降。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种等离子体刻蚀方法及等离子体刻蚀后处理方法，用于解决现有技术中的半导体元器件中存在干法刻蚀后形成的等离子体损伤层及反应残留污染物而导致的半导体元器件电气性能及物理性能造成很大的不良影响，进而导致半导体元器件的可靠性下降的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种刻蚀方法，所述方法包括如下步骤：

1)提供一待刻蚀目标材料层；

2)于所述待刻蚀目标材料层的表面形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层包括若干个暴露出所述待刻蚀目标材料层的开口；

3)依据所述图形化掩膜层对所述待刻蚀目标材料层进行干法刻蚀，以在所述待刻蚀目标材料层内形成凹槽，所述凹槽的内表面形成有第一损伤层；

4)使用第一处理气体对所述第一损伤层进行第一次刻蚀后处理，以去除所述第一损伤层，并且第一次刻蚀后处理后所述凹槽的内表面形成有第二损伤层，所述第二损伤层的组分不同于所述第一损伤层；

5)使用第二处理气体对所述第二损伤层进行第二次刻蚀后处理，以去除所述第二损伤层，当所述第二次刻蚀后处理后所述凹槽的内表面残留有第二损伤层残留层，所述第二损伤层残留层的组分相同于所述第二损伤层。

作为本发明的一种优选方案，步骤5)之后还包括如下步骤：

6)将步骤5)得到的结构进行清洗，以将所述第二损伤层残留层完全去除。

作为本发明的一种优选方案，步骤3)包括将步骤2)得到的结构置于干法刻蚀腔室的工作台上的第一阶段、依据所述图形化掩膜层对所述待刻蚀目标材料层进行干法刻蚀的第二阶段及干法刻蚀过程中在刻蚀后的凹槽内表面形成所述第一损失层的第三阶段；步骤4)包括使用所述第一处理气体对所述第一损伤层进行第一次刻蚀后处理的第四阶段及对所述第一损伤层进行第一次刻蚀后处理的过程中在第一次刻蚀后处理后所述凹槽的内表面形成所述第二损伤层的第五阶段，步骤5)包括使用第二处理气体对所述第二损伤层进行第二次刻蚀后处理的第六阶段，步骤6)包括将步骤5)得到的结构进行清洗的第七阶段；其中，所述第一阶段至所述第六阶段在同一腔室内执行，所述第七阶段独立于所述第一阶段至所述第六阶段之外单独执行。

作为本发明的一种优选方案，步骤6)中，将步骤5)得到的结构进行清洗包括如下步骤：

6-1)将所述第二损伤层残留层进行灰化处理；