[发明专利]减少刻蚀残留物的晶圆氧化层刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件刻蚀工艺领域，特别涉及一种减少刻蚀残留物的晶圆氧化层刻蚀方法。

背景技术

在芯片制造的过程中，要形成各种各样的工艺层(薄膜)，包括POLY、SiO₂、Si₃N₄、Al、光刻胶膜等。不同工艺层各具不同的光学特性，晶圆标记的原始信号将会产生很大变化。若不同层次的标记信号差异太大，势必造成某些光刻层次的对准操作困难，对准精度下降。同时，如果对准标记所在工艺层或者覆盖在对准标记上的工艺层或对准标记下的工艺层过于粗糙，就会造成对准标记周围区域都会产生与正确对准信号相似的干扰信号，影响到光刻对准。而半导体器件层刻蚀过后，通常会在晶圆表面留下残留物。刻蚀的残留物通常覆盖在被刻蚀图形的侧壁和底部，影响对准标记的对准精度，同时也会成为下一工艺过程的污染源，因而必须将其去除。

为去除刻蚀残留物，现有技术通常在进行了主刻蚀之后还进行过刻蚀。在半导体器件氧化层的刻蚀过程中，主刻蚀过程首先将表面覆盖有氧化层的待刻蚀晶圆放入反应腔内，然后同时向晶圆的中心和边缘位置通入刻蚀气体，其中，刻蚀气体还分为主要刻蚀气体和微调气体。通入刻蚀反应腔内的主要刻蚀气体通常是到达晶圆边缘的气流大于到达晶圆中心的气流；通入刻蚀反应腔内的微调气体主要通向晶圆的边缘部分，用于调节刻蚀图形尺寸。为了消除主刻蚀过后残留在刻蚀图形上的残留物，还需执行过刻蚀步骤，在过刻蚀过程中通过调节到达晶圆中心与边缘的主要刻蚀气流的比率，使得到达晶圆中心的气流量与到达晶圆边缘的气流量相等，而同时通入刻蚀反应腔内调节刻蚀图形尺寸的微调气体则依然通向晶圆的边缘部分。然而，上述的氧化层刻蚀工艺结束后，晶圆中间部分的刻蚀图形上仍会留下较多残留物，影响下一工艺的光刻对准，其原因主要在于晶圆表面所接触到的刻蚀气流不均匀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种减少刻蚀残留物的晶圆氧化层刻蚀方法，以解决在氧化层刻蚀过后图形侧壁及底部的残留物影响对准标记对准精度的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种减少刻蚀残留物的晶圆氧化层刻蚀方法，包括主刻蚀和过刻蚀，其特征在于：所述主刻蚀过程中通入到晶圆中心部分的主要刻蚀气体的流量大于等于通入到晶圆边缘部分的主要刻蚀气体的流量。

可选的，所述过刻蚀过程中通入到晶圆中心部分的主要刻蚀气体的流量大于等于通入到晶圆边缘部分的主要刻蚀气体的流量。

可选的，所述主刻蚀时，主要刻蚀气体通入晶圆中心部分的流量与通入晶圆边缘部分的流量之比为1-4。

可选的，所述过刻蚀时，主要刻蚀气体通入晶圆中心部分的流量与通入晶圆边缘部分的流量之比为1-4。

可选的，所述主刻蚀时，通入主要刻蚀气体的同时还通入微调气体，所述微调气体通入到晶圆的中心部分。

可选的，所述过刻蚀时，通入主要刻蚀气体的同时还通入微调气体，所述微调气体通入到晶圆的中心部分。

可选的，所述主刻蚀及过刻蚀的主要刻蚀气体包括Ar、C₄F₆、O₂。

可选的，所述Ar的流量为0-1000sccm，所述C₄F₆的流量为0-100sccm，所述O₂的流量为27-36sccm。

可选的，所述主刻蚀时的微调气体可为C₄F₆、CH₂F₂及O₂的任意组合或其中任一种。

可选的，所述过刻蚀时的微调气体可为C₄F₆、CH₂F₂及O₂的任意组合或其中任一种。

可选的，所述主刻蚀时的微调气体流量为0-10sccm。

可选的，所述过刻蚀时的微调气体流量为0-10sccm。

可选的，所述主刻蚀时，偏置电压为1000-1500w，解离电压为200-500w，刻蚀反应腔的压力为10-500mt，工艺时间为70-80s。

可选的，所述过刻蚀时，偏置电压为1000-1500w，解离电压为200-500w，刻蚀反应腔的压力为10-500mt，工艺时间为60-70s。