[发明专利]刻蚀设备和氮化硅的刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及刻蚀设备和氮化硅的刻蚀方法。

背景技术

等离子体刻蚀(也称干法刻蚀)是集成电路制造中的关键工艺之一，其目的是完整地将掩膜图形复制到硅片表面，其范围涵盖前端CMOS栅极(Gate)大小的控制，以及后端金属铝的刻蚀及Via和Trench的刻蚀。当前，没有一个集成电路芯片能在缺乏等离子体刻蚀技术情况下完成。刻蚀设备的投资在整个芯片厂的设备投资中约占10％至12％比重，它的工艺水平将直接影响到最终产品质量及生产技术的先进性。

请参考图1，图1给出现有技术的刻蚀设备腔室的示意图，包括：刻蚀腔室100，位于刻蚀腔室100内的静电卡盘(Electro Static Chuck，ESC)110，位于刻蚀腔室100内并位于静电卡盘110表面的覆盖环(Cover Ring)120，所述覆盖环120的环壁上形成有第一锁孔121，所述覆盖环120用于使待刻蚀硅片与静电卡盘110之间绝缘；位于刻蚀腔室100内并位于覆盖环120表面的聚焦环(Focus Ring)130，所述聚焦环130形成有与第一锁孔121对应的第二锁孔131，所述聚焦环130用于聚焦刻蚀等离子体；所述第一锁孔121和第二锁孔131用于将聚焦环130连接在覆盖环120上。在申请号为200710179804.2的中国专利文件中可以发现更多与现有刻蚀设备相关的资料。

但是发明人发现，采用上述刻蚀设备刻蚀氮化硅时候在刻蚀硅片时候，衬底表面容易出现残留物。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种刻蚀设备和氮化硅的刻蚀方法，防止刻蚀质量。

为解决上述问题，本发明还提供了一种刻蚀设备，包括：位于刻蚀腔体内的用于放置硅片的静电卡盘，所述静电卡盘具有肩部的台阶状圆台；设于静电卡盘上的的覆盖环，所述覆盖环的内缘设置有承载部，所述承载部具有承载面，在所述覆盖环设于静电卡盘上时与静电卡盘的圆台面齐平。

可选的，所述承载部的尺寸与所述硅片匹配。

可选的，所述覆盖环表面无锁孔。

可选的，所述覆盖环材料选自石英。

本发明提供一种氮化硅的刻蚀方法，包括：提供衬底，所述衬底表面依次形成有氧化硅层和氮化硅层；在所述氮化硅层表面形成光刻胶图形；以所述光刻胶图形为掩膜，采用前述的刻蚀设备刻蚀所述氮化硅直至暴露出氧化硅层。

可选的，所述刻蚀工艺的具体参数为：刻蚀腔室内的磁场为0高斯至50高斯，刻蚀腔室压力为10毫托至200毫托，刻蚀气体包括：CF₄、CHF₃和CH₃F，其中CF₄流量为0sccm至100sccm，CHF₃流量为0sccm至100sccm，CH₃F流量为0sccm至100sccm，辅助气体包括Ar和O₂，其中Ar流量为0sccm至200sccm，O₂流量为0sccm至150sccm，刻蚀能量为50瓦至800瓦。

可选的，所述氮化硅的形成工艺为化学气相沉积工艺。

可选的，所述光刻胶的形成步骤包括：在所述氮化硅层表面形成一层光刻胶层；接着通过曝光将掩膜版上的与刻蚀氮化硅层对应的图形转移到光刻胶层上，然后利用显影液将相应部位的光刻胶层去除，以形成光刻胶图形。

可选的，所述形成光刻胶的工艺可以为旋涂工艺。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明能够避免在刻蚀工艺形成的聚合物掉落在刻蚀衬底上，且本发明能够减低刻蚀腔室内的部件清洗次数。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是现有技术的刻蚀设备腔室的示意图；

图2为本发明提供的刻蚀设备一实施例的结构示意图；

图3是本发明的一个实施例氮化硅的刻蚀方法的流程示意图；

图4至图6为本发明的一个实施例的氮化硅的刻蚀方法的过程示意图。

具体实施方式