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一種等離子體工藝方法及等離子體處理設(shè)備與流程

文檔序號:41752354發(fā)布日期:2025-04-29 18:20閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種等離子體工藝方法,用于刻蝕基片,其特征在于,包括:

2.如權(quán)利要求1所述的等離子體工藝方法,其特征在于,還包括第二處理階段,所述第二處理階段在所述第一深度基礎(chǔ)上向下刻蝕至第二深度,所述第二深度大于所述第一深度,第二處理階段包含第二刻蝕步驟1、第二修飾步驟1和第二刻蝕步驟2,其中所述第二刻蝕步驟1的基片溫度低于第二修飾步驟1的基片溫度,所述第二刻蝕步驟2的基片溫度高于第二刻蝕步驟1的基片溫度且低于第二修飾步驟1的基片溫度;控制所述第一處理階段刻蝕時基片的平均溫度小于所述第二處理階段刻蝕時基片的平均溫度。

3.如權(quán)利要求2所述的等離子體工藝方法,其特征在于,在所述第一處理階段和第二處理階段,所述基片的溫度小于20℃。

4.如權(quán)利要求1所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述源射頻和/或偏置射頻為脈沖模式。

5.如權(quán)利要求4所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述脈沖模式的占空比為5%~90%。

6.如權(quán)利要求2所述的等離子體工藝方法,其特征在于,在所述第一處理階段內(nèi),還包括第一刻蝕步驟n、第一修飾步驟n和第一刻蝕步驟n+1,所述第一刻蝕步驟n的基片溫度低于第一修飾步驟n的基片溫度,所述第一刻蝕步驟n+1的基片溫度高于第一刻蝕步驟n的基片溫度且低于第一修飾步驟n的基片溫度,和/或所述第二處理階段內(nèi),還包括還包括第二刻蝕步驟n、第二修飾步驟n和第一刻蝕步驟n+1,所述第一刻蝕步驟n的基片溫度低于第二修飾步驟n的基片溫度,所述第二刻蝕步驟n+1的基片溫度高于第二刻蝕步驟n的基片溫度且低于第二修飾步驟n的基片溫度,其中n大于2。

7.如權(quán)利要求1所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述第一刻蝕步驟1、第一修飾步驟1和第一刻蝕步驟2的持續(xù)時間范圍分別為:0.5ms~100s,和/或所述第二刻蝕步驟1、所述第二修飾步驟1和第二刻蝕步驟2的持續(xù)時間范圍分別為:0.5ms~100s。

8.如權(quán)利要求2所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述第一處理階段的持續(xù)時間范圍為:10s~1000s,和/或所述第二處理階段的持續(xù)時間范圍為:10s~1000s。

9.如權(quán)利要求2所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述第一處理階段內(nèi)所使用的反應(yīng)氣體相同,和/或第二處理階段內(nèi)所使用的反應(yīng)氣體相同。

10.如權(quán)利要求9所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述反應(yīng)氣體包括碳?xì)浞鷼怏w、氧氣、溴化氫、碳酰氟、三氟化氮、氫氣、三氟化磷中的一種或多種。

11.如權(quán)利要求1所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述基片包括氧化硅和氮化硅的交疊層;或氧化硅和多晶硅的交疊層;或氧化硅層。

12.如權(quán)利要求11所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述工藝方法在所述基片上形成深寬比大于40的孔。

13.如權(quán)利要求2所述的等離子體工藝方法,其特征在于,在第一刻蝕步驟1,向所述反應(yīng)腔施加的源射頻功率和偏置射頻功率之和為第一刻蝕凈功率,在所述第一修飾步驟1,向所述反應(yīng)腔施加的源射頻功率和偏置射頻功率之和為第一修飾凈功率,所述第一刻蝕凈功率小于第一修飾凈功率;在第二刻蝕步驟1,向所述反應(yīng)腔施加的源射頻功率和偏置射頻功率之和為第二刻蝕凈功率,在所述第二修飾步驟1,向所述反應(yīng)腔施加的源射頻功率和偏置射頻功率之和為第二修飾凈功率,所述第二刻蝕凈功率小于第二修飾凈功率。

14.如權(quán)利要求1所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述第二修飾步驟1的持續(xù)時間大于第一修飾步驟1的持續(xù)時間。

15.如權(quán)利要求13所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述第一刻蝕步驟1和第二刻蝕步驟1的凈功率范圍為3000w-8000w;所述第一修飾步驟1和第二修飾步驟1的凈功率范圍為8000w-14000w。

16.如權(quán)利要求2所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述第一刻蝕步驟1的縱向刻蝕速率大于所述第一修飾步驟1的縱向刻蝕速率;第二刻蝕步驟1的縱向刻蝕速率大于所述第二修飾步驟1的縱向刻蝕速率;第一刻蝕步驟1的橫向刻蝕速率小于第一修飾步驟1的橫向刻蝕速率;第二刻蝕步驟1的橫向刻蝕速率小于第二修飾步驟1的橫向刻蝕速率。

17.如權(quán)利要求2所述的等離子體工藝方法,其特征在于,第二處理階段后還包括多個第n處理階段,其中n大于二,第n處理階段包括第n刻蝕步驟1、第n修飾步驟1和第n刻蝕步驟2,所述第n刻蝕步驟1的基片溫度低于第n修飾步驟1的基片溫度,所述第n刻蝕步驟2的基片溫度高于第n刻蝕步驟1的基片溫度且低于第n修飾步驟1的基片溫度。

18.如權(quán)利要求1所述的等離子體工藝方法,其特征在于,通過所述基片和基座之間氦氣的熱傳導(dǎo)率和\或基座的溫度來改變基片的溫度。

19.如權(quán)利要求2所述的等離子體工藝方法,其特征在于,所述第二處理階段的基座溫度大于所述第一處理階段的基座溫度。

20.一種等離子體工藝方法,用于處理基片,其特征在于,包括:

21.如權(quán)利要求20所述的工藝方法,其特征在于,在所述刻蝕步驟,向所述反應(yīng)腔施加的源射頻功率和偏置射頻功率之和為刻蝕凈功率,在所述修飾步驟,向所述反應(yīng)腔施加的源射頻功率和偏置射頻功率之和為修飾凈功率,所述刻蝕凈功率小于修飾凈功率。

22.如權(quán)利要求20所述的工藝方法,其特征在于,所述刻蝕步驟的進(jìn)行時間范圍為:100ms~100s,和/或所述修飾步驟的進(jìn)行時間范圍為:100ms~100s。

23.如權(quán)利要求20所述的工藝方法,其特征在于,每交替進(jìn)行刻蝕步驟和修飾步驟的時間范圍為10s~1000s后提高所述基座的溫度后繼續(xù)交替進(jìn)行所述刻蝕過程和修飾過程。

24.如權(quán)利要求23所述的工藝方法,其特征在于,所述基座的溫度范圍小于-30℃。

25.如權(quán)利要求23所述的工藝方法,其特征在于,提高所述基座的溫度的值的范圍為:1℃~40℃。

26.一種等離子體處理設(shè)備,其特征在于,包括:

27.如權(quán)利要求26所述的等離子體處理設(shè)備,其特征在于,所述基座設(shè)置有溫度調(diào)節(jié)器,其調(diào)節(jié)范圍為-80℃~30℃。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種等離子體工藝方法及等離子體處理設(shè)備,屬于等離子體處理領(lǐng)域,為了保證刻蝕結(jié)構(gòu)的形貌一致性,具體包括通入反應(yīng)氣體,將基片放入反應(yīng)腔,激發(fā)等離子體后執(zhí)行基片刻蝕工藝,并將刻蝕工藝隨著刻蝕深度的推進(jìn)設(shè)為不同的處理階段,每一處理階段都包括刻蝕步驟和修飾步驟,刻蝕步驟用于推進(jìn)刻蝕深度,修飾步驟用于修整刻蝕結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形貌,隨著刻蝕深度的加深,逐漸提高各步驟的基片溫度,通過該工藝方法及應(yīng)用該工藝方法的設(shè)備,在進(jìn)行深孔刻蝕時,能夠保證良好的上下特征尺寸一致性。

技術(shù)研發(fā)人員:張一川,徐偉娜,張凱,吳紫陽,侯劍秋,顧繼強
受保護(hù)的技術(shù)使用者:中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/4/28
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