一种刻蚀方法与流程

专利检索2025-05-16  15


本发明涉及半导体刻蚀,尤其涉及一种刻蚀方法。


背景技术:

1、随着集成电路产业的不断发展和人力资源的逐渐短缺,自动化生产已经成为半导体工业界的大势所趋。在半导体工艺设备中,在硅薄膜沉积的过程中,硅薄膜会逐渐在工艺内腔的腔室壁沉积,到一定厚度时工艺内腔的腔室壁沉积的薄膜由于应力作用逐渐从腔室壁剥落下来形成颗粒,严重影响工艺过程中硅薄膜的良率,因此需要对工艺内腔的腔室壁沉积的薄膜定期拆卸清洗以保证腔室环境颗粒水平较低。

2、在相关技术中,为了实现自动清洗腔室壁沉积的薄膜,向工艺内腔通入含氟气体或含氯气体,并通过辉光放电使含氟气体或含氯气体分解出氟原子或氯原子,氟原子或氯原子与腔室壁上的薄膜反应生成气态化合物排出。由于需要配置辉光放电的相关器件,如至少需要配置大功率的射频电源、射频匹配器和射频电极等,从而存在设备的结构相对复杂的问题。


技术实现思路

1、本发明公开的刻蚀方法,以解决相关技术中为了实现自动清洗腔室壁沉积的薄膜,需要设置辉光放电的相关器件而导致的半导体工艺设备的结构相对复杂的问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的:

3、本申请公开一种刻蚀方法,包括:

4、向半导体工艺设备的工艺内腔中通入氢气和卤素气体,以使所述氢气和所述卤素气体反应生成卤元素自由基;

5、通过所述卤元素自由基对所述工艺内腔中的所述待刻蚀硅薄膜进行刻蚀,并生成目标气体排出。

6、本发明采用的技术方案能够达到以下技术效果:

7、本申请实施例公开的刻蚀方法通过向工艺内腔通入氢气和卤素气体,使得氢气和卤素气体可以在工艺内腔中发生反应生成卤元素自由基,进而利用卤元素自由基具有强化学反应活性的特性,使得卤元素自由基刻蚀待刻蚀硅薄膜,卤元素自由基与待刻蚀硅薄膜发生化学反应生成目标气体,进而使得目标气体排出工艺内腔,从而可以实现对工艺内腔的腔室壁上沉积的待刻蚀硅薄膜进行刻蚀,或对位于工艺内腔的晶圆表面的待刻蚀硅薄膜进行刻蚀,从而实现自动对工艺内腔的腔室壁清洗或对晶圆的表面刻蚀,由于卤元素自由基具有强化学反应活性的特性,从而可以提高刻蚀速率。由于氢气和卤素气体可以在工艺内腔中发生反应生成卤元素自由基,无需采用辉光放电的相关器件,从而可以解决相关技术中为了实现自动清洗腔室壁沉积的薄膜,需要设置辉光放电的相关器件而导致的设备的结构相对复杂的问题。



技术特征:

1.一种刻蚀方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的刻蚀方法,其特征在于,所述方法还包括:

3.根据权利要求1所述的刻蚀方法,其特征在于,所述向半导体工艺设备的工艺内腔中通入氢气和卤素气体,包括:

4.根据权利要求1所述的刻蚀方法,其特征在于,所述方法还包括:

5.根据权利要求4所述的刻蚀方法,其特征在于,所述在停止向所述工艺内腔中通入所述氢气之后,停止向所述工艺内腔中通入所述卤素气体,包括:

6.根据权利要求5所述的刻蚀方法,其特征在于,所述方法还包括:

7.根据权利要求6所述的刻蚀方法,其特征在于,所述在所述等待第一预设时长后再停止向所述工艺内腔中通入所述卤素气体之后,向所述工艺内腔中通入吹扫气体,以将所述工艺内腔中的所述卤素气体和所述目标气体排出所述工艺内腔之外,包括:

8.根据权利要求1所述的刻蚀方法,其特征在于,所述向半导体工艺设备的工艺内腔中通入氢气和卤素气体,包括:

9.根据权利要求1所述的刻蚀方法,其特征在于,在所述待刻蚀硅薄膜为氮化硅的情况下,所述卤素气体为氟气,所述卤元素自由基为氟自由基,所述目标气体包括所述氟化硅气体和氮气。

10.根据权利要求1所述的刻蚀方法,其特征在于,在所述待刻蚀硅薄膜为多晶硅或单晶硅的情况下,所述卤素气体为氯气,所述卤元素自由基为氯自由基,所述目标气体包括所述氯化硅气体。


技术总结
本发明公开一种刻蚀方法,所公开的刻蚀方法包括向半导体工艺设备的工艺内腔中通入氢气和卤素气体,以使所述氢气和所述卤素气体反应生成卤元素自由基;通过所述卤元素自由基对所述工艺内腔中的待刻蚀硅薄膜进行刻蚀,并生成目标气体排出。上述方案可以解决相关技术中为了实现自动清洗腔室壁沉积的薄膜,需要设置辉光放电的相关器件而导致的半导体工艺设备的结构相对复杂的问题。

技术研发人员:程诗垚,史小平,任攀
受保护的技术使用者:北京北方华创微电子装备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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