[发明专利]刻蚀气体及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造加工领域，尤其涉及一种刻蚀气体及其应用。

背景技术

微电子技术已经成为信息时代的标签，在微电子技术中，一块集成电路芯片的制造完成，需要经过集成电路设计、掩模板制造、原始材料制造、芯片加工、封装、测试等工序。其中，对半导体硅片进行刻蚀形成工艺沟槽的技术，显得尤为关键。

刻蚀是半导体制造工艺、微电子IC制造工艺以及微纳制造工艺中一个相当重要的步骤，是与光刻相联系的图形化处理的一种重要工艺。

在硅片表面依次沉积多晶硅薄膜、氮化硅薄膜和多晶硅薄膜后形成复合膜，使用光刻胶作为复合膜的掩模板，对于复合膜的刻蚀方法，一般使用等离子体干法刻蚀，传统使用HBr和Cl₂的气体组合或CF₄和O₂的气体组合。使用HBr和Cl₂的气体组合，此工艺对复合膜刻蚀后得到的侧壁倾角只能达到82°左右，使用CF₄和O₂的气体组合，得到的侧壁倾角将近90°，但由于O₂对光刻胶的刻蚀速率较快，导致多晶硅对光刻胶的选择比较低。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种刻蚀气体及其应用，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种刻蚀气体，用于多晶硅-氮化硅-多晶硅复合膜的刻蚀，使刻蚀后复合膜的侧壁倾角达到90°，并提高多晶硅对光刻胶的选择比。

本发明提出的一种刻蚀气体，含有CF₄和O₂两种气体，以及Cl₂、SF₆、HBr、CHF₃中的一种或多种气体。

进一步的，所述刻蚀气体为CF₄、O₂和Cl₂，所述CF₄、O₂和Cl₂体积比为16:1:8。

本发明还提供了该刻蚀气体的应用，所述刻蚀气体用于多晶硅-氮化硅-多晶硅复合膜的刻蚀。

进一步的，当所采用的刻蚀气体为体积比为16:1:8的CF₄、O₂和Cl₂时，所述刻蚀气体在刻蚀多晶硅-氮化硅-多晶硅复合膜时，温度范围为40-60°，压强范围为150-250mtorr。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：使用该刻蚀气体刻蚀多晶硅-氮化硅-多晶硅复合膜，刻蚀后复合膜的侧壁倾角达到90°，并提高多晶硅对光刻胶的选择比。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明中侧壁倾角的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明一较佳实施例所述的一种刻蚀气体用于刻蚀多晶硅-氮化硅-多晶硅复合膜(下面所述多晶硅-氮化硅-多晶硅复合膜简称为复合膜，在图1中，所述1标示为复合膜的多晶硅，2标示为复合膜的氮化硅)，在刻蚀时，该复合膜使用光刻胶3为掩模板。上述刻蚀气体包括CF₄和O₂两种气体，及Cl₂、SF₆、HBr、CHF₃中的一种或多种气体。在本实施例中，该刻蚀气体包括CF₄、O₂和Cl₂，其中CF₄、O₂和Cl₂体积比为16:1:8。

上述刻蚀气体在刻蚀复合膜时，CF₄、O₂和Cl₂的气体流量分别为80sccm、5sccm、40sccm，刻蚀的温度范围为40-60°，压强范围为150-250mtorr。