[发明专利]一种解决深沟槽刻蚀工艺中圆片表面糊胶的刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造工艺领域，尤其涉及一种解决深沟槽刻蚀（DSIE）工艺中圆片表面糊胶的刻蚀方法。

背景技术

在半导体制造工艺中，通常在圆片上刻蚀形成沟槽。在一些特殊的应用领域中，例如集成电路所使用的半导体器件，需要刻蚀较深的沟槽。深沟槽刻蚀（DSIE）工艺是一种用来蚀刻深沟槽的刻蚀方法。该工艺主要使用薄片作为衬底片、以光刻胶（PR）作为掩蔽层，通过该刻蚀工艺在薄片上实现图形的转移,实现某些特殊的功能。

参见附图1，在现有技术中，主要通过如下的步骤完成深沟槽刻蚀工艺。在100开始深沟槽刻蚀工艺，首先进行步骤110，在圆片工艺前，利用静电吸盘（E-CHUCK）对圆片进行静电吸附，并稳定工艺所需要的气氛。然后进行到步骤120，圆片主工艺刻蚀步骤，在该步骤中主要利用等离子态的刻蚀气体对已经制备好掩膜的圆片进行刻蚀。圆片主工艺刻蚀步骤是DSIE的主要刻蚀步骤，由于在圆片中刻蚀沟槽的深度比较深（深度可达几百μm），该步骤持续时间比较长（通常刻蚀深度在400μm左右，刻蚀时间根据不同的菜单速率设置略有差异）。完成步骤120后，进行到步骤130，即圆片主工艺刻蚀步骤结束，解除静电吸盘对圆片的静电吸附，并进行静电释放。最后到达步骤140，圆片刻蚀结束，对圆片进行传输。

对于现有的DSIE工艺，由于DSIE工艺时间长、刻蚀深度深（深度可达几百μm），并且存在着PR厚度限制，在进行完深沟槽刻蚀后，在圆片表面常常出现糊胶的现象，甚至在圆片出现局部光刻胶被刻蚀干净的现象。上述的两个现象导致工艺后圆片图形不完整，尺寸出现很大的偏差和不规则、工艺后圆片表面光刻胶难以去除的问题。同时由于光刻胶保护不足，严重限制了DSIE刻蚀深度继续增加满足更多工艺需求的目的。因此，DSIE工艺后圆片表面糊胶的问题成为某些产品研发的工艺瓶颈。

为了解决在DSIE中使用光刻胶而导致的圆片表面糊胶，工艺后圆片图形不完整、圆片表面光刻胶难以去除的问题。现有技术中提出了改用SiO₂或者SiN作为刻蚀掩蔽层取代光刻胶，以试图规避由于使用光刻胶作为掩膜层而导致的各种问题。但使用SiO₂或者SiN作为刻蚀掩蔽层实际上并没有真正意义上的解决用光刻胶作为掩蔽层导致的工艺中圆片表面糊胶的问题，并且还带来了新的问题。

采用SiO₂或者SiN作为掩蔽层，在DSIE工艺后SiO2和SiN无法去除干净，同时在圆片表面会出现碎片的情况，这也进一步限制了更加广泛的应用DSIE工艺的需求。

因此，如何能较好的解决DSIE工艺中圆片表面糊胶问题从而能较好适应更加广泛的DSIE工艺成为现有技术急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决DSIE工艺中圆片表面糊胶问题以满足广泛使用DSIE工艺的需要，因此本发明提出了一种解决DSIE工艺中圆片表面糊胶问题的刻蚀方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种解决深沟槽刻蚀工艺中圆片表面糊胶的刻蚀方法，其特征在于，包括如下步骤：a.利用静电吸盘对圆片进行静电吸附，并稳定工艺所需要的气氛；b.进行圆片主工艺子步骤，所述主工艺子步骤的时间小于圆片主工艺要求的时间；c.解除所述静电吸盘对所述圆片的静电吸附，并进行静电释放；d.判断之前进行的所有的所述主工艺子步骤的累积时间是否达到预期设定，如果判断结果为“是”，则进行步骤e，如果判断结果为“否”，则再次进行步骤a，从而顺次再进行一次主工艺子步骤；e.圆片制造结束，进行圆片的传输。

优选地，在所述判断结果为“是”，进行步骤e之前，还有步骤f:将所述圆片与地极接触，进行静电的完全释放。

优选地，在步骤d中的所述预期设定为圆片主工艺要求的时间。

优选地，所述主工艺子步骤的时间小于等于30分钟。

优选地，所述静电释放的时间为1-2分钟。

优选地，在所述主工艺子步骤的过程中，利用氦气流对所述圆片进行冷却。所述氦气流是对所述圆片的背部进行冷却。更优选地，所述氦气流的气流强度为1.5mbar。

所述主工艺为相同的工艺或者不同的工艺的组合。优选地，所述主工艺为刻蚀。

本发明采用了分步刻蚀的原则，并增加了静电释放步骤。避免圆片持续与静电吸盘接触，长时间接受等离子体轰击而使圆片表面温度变高，产生圆片表面糊胶，甚至PR被刻蚀干净的现象；同时不断的静电释放减少了圆片长时间工艺产生的表面静电积聚的数量保证圆片工艺结束后静电释放不净而偏离静电吸盘位置碎片。