[发明专利]半导体上刻蚀去除氧化物的方法

说明书

本发明提出了一种半导体上刻蚀去除氧化物的方法，所述方法包括：步骤S14：进行第一次刻蚀，含有氢卤酸的第一气体在等离子体形态对半导体衬底上需要去除的氧化物的主要厚度层进行刻蚀；步骤S16：进行第二次刻蚀，含有氢卤酸的第二气体在非等离子体形态对所述半导体衬底上所述氧化物的剩余厚度层进行刻蚀直至所述氧化物为图案化。本发明的方法，处理速度快，缩短处理时间，提高生产率，降低设备投资成本，同时可以提高光刻工艺的余量，提高产品质量。

技术领域

本发明涉及一种半导体制造工艺方法，具体涉及一种半导体上刻蚀去除氧化物的方法。

背景技术

为了生产具有不同厚度的栅极氧化物，需要对相对厚的氧化物的部分用光刻胶(PR，Photo Resist)掩蔽，并且蚀刻相对薄的部分，然后去除光刻胶；目前，使用非等离子体形态的氟化氢(HF)化学品(多指溶液)或氟化氢(HF)气体来蚀刻未被光刻胶覆盖的部分的氧化物。

如图1所示，使用HF化学品使用湿刻蚀工艺刻蚀半导体衬底103上未被光刻胶101覆盖的部分的氧化物102，当使用HF化学品时，HF可能在光刻胶101下部渗透并导致工艺故障，从而导致产品余量减少。如图2所示，在使用非等离子体形态的HF气体使用干刻蚀工艺刻蚀半导体衬底103上未被光刻胶101覆盖的部分的氧化物102时，由于使用非等离子体形态的HF气体循环过程多，处理时间长。

发明内容

为解决上述的问题，本发明实施例提供一种提高产品余量并减少处理时间的半导体上刻蚀去除氧化物的方法。

为达到上述目的，本发明实施例提供的一种半导体上刻蚀去除氧化物的方法，所述方法包括：

步骤S14：进行第一次刻蚀，含有氢卤酸的第一气体在等离子体形态对半导体衬底上需要去除的氧化物的主要厚度层进行刻蚀；

步骤S16：进行第二次刻蚀，含有氢卤酸的第二气体在非等离子体形态对所述半导体衬底上所述氧化物的剩余厚度层进行刻蚀直至所述氧化物为图案化。

在一种可实施方式中，所述步骤S14之前还包括：

步骤S10：形成一层所述氧化物在所述半导体衬底上；

步骤S12：形成所需图案的光刻胶在所述氧化物上，且所述光刻胶作为掩膜覆盖在需要保留的所述氧化物上。

在一种可实施方式中，所述氧化物在距离所述半导体衬底的表面1～100nm时关闭等离子体的生成，以停止第一次刻蚀并进行第二次刻蚀。

在一种可实施方式中，所述步骤S16中第二次刻蚀的速率低于所述步骤S14中第一次刻蚀的速率。

在一种可实施方式中，所述第一气体和所述第二气体具有相同气体成分。

在一种可实施方式中，所述第一气体和所述第二气体为含有氢卤酸与氨气(NH₃)的混合气体。

在一种可实施方式中，所述氢卤酸为氟化氢(HF)。

在一种可实施方式中，所述第一气体和所述第二气体的组成还包括氩气(Ar)、八氟环丁烷(C₄F₈)、氧气(O₂)、三氟甲烷(CHF₃)、二氟甲烷(CH₂F₂)、一氧化碳(CO)、氢气(H₂)、四氟化碳(CF₄)、四氯化硅(SiCl₄)、氯气(Cl₂)、三氟化氮(NF₃)以及六氟化硫(SF₆)任意一种或者上述的多种组合。

在一种可实施方式中，所述步骤S14中所述氧化物形成至少两种不同厚度的氧化物层。