[发明专利]刻蚀方法

说明书

本发明提供一种刻蚀方法，其包括：测试步骤，对测试晶片进行刻蚀，以形成侧壁具有预设扇贝尺寸的沟槽；比较步骤，对沟槽侧壁的深度方向上的不同位置处的扇贝尺寸进行比较；调试步骤，对待刻蚀晶片进行刻蚀，且在刻蚀过程中根据比较步骤中获得的比较结果调试待刻蚀晶片的工艺配方，以使修正待刻蚀晶片上沟槽的刻蚀形貌。本发明提供的刻蚀方法，利用扇贝尺寸所蕴含的沉积与刻蚀之间平衡的信息，为修正刻蚀形貌提供参考，同时减少刻蚀后的侧壁沉积物残留。

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，具体地，涉及一种刻蚀方法。

背景技术

通过深硅刻蚀制造微结构有许多非常重要的应用，如微机电系统(MEMS)、微流体器件和先进封装等，深硅刻蚀是工业生产中非常重要的一种工艺过程。为了获得深度较深、角度垂直的硅微结构，主要采用时间分隔的干法刻蚀工艺，即，“Bosch”工艺。该工艺具体包括交替进行的沉积步和刻蚀步，其中，沉积步用于使用等离子体诱导氟碳聚合物在沟槽侧壁上形成保护层；刻蚀步用于使用氟基等离子体与硅片产生化学反应，以向下蚀刻硅片。但是，Bosch工艺的这一机理也决定了获得的沟槽侧壁上会出现扇贝结构，导致侧壁不光滑，同时还会在侧壁上残留碳氟聚合物。

为此，现有技术采用了多种能够改善扇贝结构的方法，但是这些方法不能给修正深硅刻蚀形貌提供参考，也不能减少刻蚀后的侧壁沉积物残留。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种刻蚀方法，用于利用扇贝尺寸所蕴含的沉积与刻蚀之间平衡的信息，为修正刻蚀形貌提供参考，同时减少刻蚀后的侧壁沉积物残留。

为实现上述目的，本发明提供了一种刻蚀方法，包括：

测试步骤，对测试晶片进行刻蚀，以形成侧壁具有预设扇贝尺寸的沟槽；

比较步骤，对所述沟槽侧壁的深度方向上的不同位置处的扇贝尺寸进行比较；

调试步骤，对待刻蚀晶片进行刻蚀，且在刻蚀过程中根据所述比较步骤中获得的比较结果调试所述待刻蚀晶片的工艺配方，以修正所述待刻蚀晶片上沟槽的刻蚀形貌。

可选的，所述测试步骤具体包括：

S11，对所述测试晶片进行沉积，以在所述沟槽侧壁上形成保护层；

S12，对所述沟槽刻蚀预设深度；

S13，判断交替循环进行所述步骤S11和所述步骤S12的当前循环数是否等于总循环数，若是，则进行所述比较步骤；若否，则使所述当前循环数加1，并返回所述步骤S11；

其中，通过调节所述步骤S11和所述步骤S12各自的工艺时间，和所述总循环数，来使获得的所述沟槽侧壁上的扇贝尺寸达到所述预设扇贝尺寸。

可选的，通过增大或减少所述步骤S11和所述步骤S12各自的工艺时间，及减少或增大所述总循环数，来使获得的所述沟槽侧壁上的扇贝尺寸达到所述预设扇贝尺寸。

可选的，所述预设扇贝尺寸的取值范围在40nm-300nm。

可选的，所述预设扇贝尺寸为150nm。

可选的，在所述比较步骤中，所述沟槽侧壁的深度方向上的不同位置为两个位置，分别为所述沟槽的侧壁顶部和侧壁底部；或者，所述沟槽侧壁的深度方向上的不同位置为三个位置，分别为所述沟槽的侧壁顶部、侧壁中部和侧壁底部。

可选的，所述调试步骤具体包括第一调试过程和第二调试过程，其中，若所述沟槽侧壁上不同位置处的扇贝尺寸由上而下逐渐减小，则进行所述第一调试过程；若所述沟槽侧壁上不同位置处的扇贝尺寸由上而下逐渐增大，则进行所述第二调试过程；

所述第一调试过程包括以下步骤：

S31，对待刻蚀晶片进行沉积，以在沟槽侧壁上形成保护层；