[发明专利]低温蚀刻方法和等离子体蚀刻设备

说明书

一种低温蚀刻方法包括：冷却其上设置有晶片的基座；通过从通过气体分配单元供应的气体产生等离子体来蚀刻晶片；以及通过所述气体分配单元将加热的惰性气体注入到腔室中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0069208的优先权，其全部公开内容通过引用合并于本文。

技术领域

本发明构思涉及一种低温蚀刻方法和其中使用的等离子体蚀刻设备。

背景技术

通常，通过包括薄膜的沉积过程和蚀刻过程的多个单元过程来制造半导体器件，并且主要通过使用等离子体蚀刻设备进行等离子体蚀刻反应来执行蚀刻过程。

最近，等离子体蚀刻过程可以在低温下执行，以形成具有高纵横比的结构，或者在使用光致抗蚀剂膜作为蚀刻掩模来蚀刻晶片时确保高选择性。当晶片在低温下的等离子体蚀刻之后暴露于室温环境时，异物和/或水分可能吸附在晶片的表面上，从而由于冷阱效应而导致晶片上的污染或缺陷。

发明内容

本发明构思的一个方面提供了一种低温蚀刻方法和在其中使用的等离子体蚀刻设备，并且该方法能够在蚀刻之后快速升高物体(例如，晶片)的温度。

根据本发明构思的一个方面，一种低温蚀刻方法包括：冷却腔室中的其上设置有晶片的基座；通过从通过气体分配单元供应的气体产生等离子体来蚀刻晶片；以及通过所述气体分配单元将加热的惰性气体注入到所述腔室中。

根据本发明构思的一个方面，一种低温蚀刻方法包括：将晶片设置在腔室中的基座上；使用冷却器(即，低温冷却器)将所述基座冷却至约-100℃或更低；通过从气体分配单元供应的气体产生等离子体来蚀刻晶片；将经蚀刻的晶片升高以与所述基座间隔开；以及通过所述气体分配单元将加热的惰性气体注入到所述腔室中。

根据本发明构思的一个方面，等离子体蚀刻设备包括：基座，具有用于握持(hold)晶片的静电卡盘并设有冷却剂通道；气体分配单元，设有朝向所述基座的喷嘴；冷却器，将冷却剂供应到所述冷却剂通道中以冷却所述基座；第一气体供应源，通过所述气体分配单元供应含氟气体；电源单元，用于从所供应的含氟气体产生等离子体；以及第二气体供应源，通过所述气体分配单元供应加热的惰性气体。

附图说明

根据结合附图给出的以下具体实施方式，将更清楚地理解本公开的上述和其他方面和特征，在附图中：

图1是示出根据本发明构思的示例实施例的等离子体蚀刻系统的示意图；

图2是示出根据本发明构思的示例实施例的等离子体蚀刻设备(在蚀刻过程期间)的纵向截面图；

图3是示出根据本发明构思的示例实施例的等离子体蚀刻设备(在加热过程期间)的纵向截面图；

图4是示出根据本发明构思的示例实施例的在低温蚀刻过程期间被光致抗蚀剂覆盖的半导体层的截面的示意图；

图5是示出根据本发明构思的示例实施例的低温蚀刻方法的过程的流程图；

图6至图9是分别示出根据本发明构思的示例实施例的执行低温蚀刻方法的关键过程的等离子体蚀刻设备的操作状态的纵向截面图；以及

图10是示出根据本发明构思的示例实施例的在低温蚀刻方法中根据过程时间(通过关键过程)的晶片温度的曲线图。

由于图1至图10中的附图旨在说明目的，因此附图中的元件不必按比例绘制。例如，为了清楚起见，可以放大或夸大一些元件。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明构思的示例实施例。