[发明专利]一种可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及刻蚀技术，特别涉及一种可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法。

背景技术

为节约成本及方便工艺加工，通常在一个晶圆上同时加工尽可能多的半导体器件，在制造功率MOS管时，需通过等离子刻蚀刻蚀出栅极凹槽，刻蚀步骤包括第一阶段刻蚀和第二阶段刻蚀，其中，第一阶段刻蚀的工艺参数为：四氟化碳流量为150标况毫升每分，氧气流量为60标况毫升每分，射频功率为700瓦，刻蚀压力为40帕斯卡，刻蚀时间为80秒，第二阶段刻蚀的工艺参数为：四氟化碳流量为100标况毫升每分，氧气流量为100标况毫升每分，射频功率为700瓦，刻蚀压力为30帕斯卡，刻蚀时间为80秒。

直径为200毫米的晶圆在完成上述第一和第二阶段刻蚀后，测得晶圆中心的栅极凹槽深度为280埃，边缘的栅极凹槽为680埃，其远远超出了栅极凹槽深度均匀性控制在5％内的工艺要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法，通过所述刻蚀方法可大大提高同一晶圆上的栅极凹槽的均匀性。

本发明的目的是这样实现的：一种可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法，该方法包括第一阶段刻蚀以及第二阶段刻蚀，在第二阶段刻蚀中，四氟化碳流量范围为250至350标况毫升每分，射频功率范围为300至500瓦。

在上述的可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法中，在第一阶段刻蚀中，四氟化碳流量为150标况毫升每分，氧气流量为60标况毫升每分，射频功率为700瓦。

在上述的可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法中，在第二阶段刻蚀中，该四氟化碳流量为300标况毫升每分。

在上述的可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法中，在第二阶段刻蚀中，氧气流量为100标况毫升每分。

在上述的可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法中，在第二阶段刻蚀中，该射频功率为400瓦。

与现有技术中第二阶段刻蚀四氟化碳含量较低及射频功率较高相比，本发明的可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法将第二阶段刻蚀中的四氟化碳含量由100标况毫升每分提高到250至350标况毫升每分，射频功率由700瓦降到300至500瓦，如此可大大提高了同一晶圆中心和边缘的栅极凹槽的深度均匀性。

附图说明

本发明的可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法由以下的实施例及附图给出。

图1为本发明的可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法的流程图。

具体实施方式

以下将对本发明的可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法作进一步的详细描述。

参见图1，本发明的可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法首先进行步骤S10，进行第一阶段刻蚀。在本实施例中，所述栅极凹槽为功率MOS管的栅极凹槽，所述栅极凹槽的深度范围为700至2000埃，在第一阶段刻蚀中，四氟化碳流量为150标况毫升每分，氧气流量为60标况毫升每分，射频功率为700瓦，刻蚀压力为40帕斯卡，刻蚀温度为25摄氏度，刻蚀时间为80秒。

接着继续步骤S11，进行第二阶段刻蚀，其中，四氟化碳流量范围为250至350标况毫升每分，射频功率范围为300至500瓦。在本实施例中，四氟化碳流量为300标况毫升每分，氧气流量为100标况毫升每分，射频功率范围为400瓦，刻蚀压力为30帕斯卡，刻蚀温度为25摄氏度，刻蚀时间为80秒。

实验表明，直径为200毫米的晶圆在完成本实施例中的第一和第二阶段刻蚀后，晶圆中心的栅极凹槽深度为1383埃，晶圆边缘的栅极凹槽深度为1477埃，此时栅极凹槽的均匀性为4.3％，符合栅极凹槽均匀性小于5％的工艺要求。

综上所述，本发明的可提高同一晶圆上栅极凹槽均匀性的刻蚀方法将第二阶段刻蚀中的四氟化碳含量由100标况毫升每分提高到250至350标况毫升每分，射频功率由700瓦降到300至500瓦，如此可大大提高了同一晶圆中心和边缘的栅极凹槽的深度均匀性，进而可提高器件的成品率。