[发明专利]刻蚀工艺方法及装置

说明书

本申请实施例公开了一种刻蚀工艺方法及装置，用以解决现有的刻蚀工艺导致顶部扇贝尺寸过大、且各分段刻蚀工艺之间难以平滑过渡的问题。所述方法包括：获取刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息，以及对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息；根据第一刻蚀参数信息和分段参数信息，确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息；其中，各分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤；根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息，分段执行刻蚀工艺。该技术方案能够减小顶部扇贝尺寸，且使得每两个相邻的分段刻蚀工艺之间能够平滑过渡。

技术领域

本申请涉及半导体工艺技术领域，尤其涉及一种刻蚀工艺方法及装置。

背景技术

在微电子领域，深硅刻蚀是器件加工过程中的一项重要工艺。由于硅深微结构具有较大的深宽比和较高的垂直度，传统的湿法刻蚀很难完成，必须采用干法刻蚀的方法获得。为了获得深度较深、角度垂直的硅微结构，主要采用时间分隔的干法刻蚀工艺，即罗伯特·博世公司开发的“Bosch”工艺。该过程使用等离子体诱导氟碳聚合物来提供侧壁钝化保护和氟基等离子体化学反应向下蚀刻硅，其中，侧壁钝化保护(沉积步)和氟基等离子体化学反应(刻蚀步)交替进行。由于“Bosch”工艺采用沉积和刻蚀交替进行的方式，必然会形成扇贝结构，导致侧壁粗糙度大。一般而言，在深硅结构的顶部的扇贝尺寸最大(侧壁最粗糙)，因此，减小深硅结构顶部的粗糙度成为亟待解决的问题。

由于扇贝的尺寸大小与单步刻蚀时间紧密相关，单步刻蚀时间越长，则扇贝尺寸越大。但另一方面，不可能通过无限制地减小单步刻蚀时间来减小扇贝尺寸(腔室气体切换需要时间，且在气体切换时没有刻蚀深硅的作用但会消耗位于晶圆表面的掩模，造成选择比的下降)。因此，分段刻蚀是一种可行的方案。但由于在等离子体深硅刻蚀中提升深宽比和垂直度的方法主要是对刻蚀参数施加“递增”(ramping)，因此如何在分段刻蚀时平滑处理或衔接各段的“递增”也是一个重要的挑战。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种刻蚀工艺方法及装置，用以解决现有的刻蚀工艺导致顶部扇贝尺寸过大、且各分段刻蚀工艺之间难以平滑过渡的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例是这样实现的：

一方面，本申请实施例提供一种刻蚀工艺方法，包括：

获取所述刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息，以及对所述刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息；所述第一刻蚀参数信息包括所述刻蚀工艺原始工艺步骤的总循环次数、单步起始工艺参数和单步终末工艺参数；所述分段参数信息包括所述刻蚀工艺的分段数和各分段刻蚀工艺分别对应的分段因子；

根据所述第一刻蚀参数信息和所述分段参数信息，确定各所述分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息；其中，各所述分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤，所述第二刻蚀参数信息包括各所述分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和循环次数，在任意两个相邻的所述分段刻蚀工艺中，前一所述分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的所述单步终末参数与后一所述分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的所述单步起始参数相同；

根据各所述分段刻蚀工艺分别对应的所述第二刻蚀参数信息，分段执行所述刻蚀工艺。

另一方面，本申请实施例提供一种刻蚀工艺装置，包括：

获取模块，用于获取所述刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息，以及对所述刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息；所述第一刻蚀参数信息包括所述刻蚀工艺原始工艺步骤的总循环次数、单步起始工艺参数和单步终末工艺参数；所述分段参数信息包括所述刻蚀工艺的分段数和各分段刻蚀工艺分别对应的分段因子；