[发明专利]一种等离子体刻蚀方法和刻蚀装置

说明书

本发明提供了一种等离子体刻蚀方法和刻蚀装置，包括：提供待刻蚀器件，所述待刻蚀器件包括衬底、依次位于所述衬底上的待刻蚀层和掩膜层，所述掩膜层暴露出所述待刻蚀层的待刻蚀区域；采用刻蚀气体产生的等离子体对所述待刻蚀层的待刻蚀区域进行刻蚀，所述刻蚀气体包含第一气体，所述第一气体包括C₄H_xF_y气体，其中，x≥1、y≥1。由于C₄H_xF_y气体对掩膜层具有极低的刻蚀速率，因此，在采用C₄H_xF_y气体产生的等离子体对掩膜层底部的待刻蚀层进行刻蚀时，可以形成具有较高深宽比的通孔结构，从而可以满足某些应用场景对通孔结构高深宽比的要求。

技术领域

本发明涉及等离子体刻蚀技术领域，更具体地说，涉及一种等离子体刻蚀方法和刻蚀装置。

背景技术

在半导体制造工艺中有两种基本的刻蚀工艺：干法刻蚀和湿法刻蚀。其中，干法刻蚀是把器件的表面暴露于刻蚀气体产生的等离子体中，通过等离子体与器件表面的材料发生物理或化学反应，来去掉暴露的表面材料。因此，干法刻蚀也可称为等离子体刻蚀。在等离子体刻蚀过程中，通常会采用CH₂F₂、CH₃F等作为刻蚀气体，但是，其刻蚀出的通孔结构并不能满足某些应用场景对通孔高深宽比的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种等离子体刻蚀方法和刻蚀装置，以满足某些应用场景对刻蚀通孔高深宽比的要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种等离子体刻蚀方法，包括：

提供待刻蚀器件，所述待刻蚀器件包括衬底、依次位于所述衬底上的待刻蚀层和掩膜层，所述掩膜层暴露出所述待刻蚀层的待刻蚀区域；

采用刻蚀气体产生的等离子体对所述待刻蚀层的待刻蚀区域进行刻蚀，所述刻蚀气体包含第一气体，所述第一气体包括C₄H_xF_y气体，其中，x≥1、y≥1。

可选地，所述第一气体包括C₄H₂F₄气体、C₄H₂F₆气体、C₄HF₇气体、C₄H₂F₈气体或C₄H₃F₇气体中的至少一种。

可选地，所述待刻蚀层包括氧化硅层和氮化硅层中的一层或多层；

所述掩膜层包括PR掩膜层、ACL掩膜层或APF掩膜层中的至少一种。

可选地，所述待刻蚀层和所述掩膜层的刻蚀选择比大于8:1。

可选地，所述刻蚀气体还包含第二气体，所述第二气体包括氩气、氧气、氮气、碳氟化合物气体中的一种或多种。

一种等离子体刻蚀装置，包括刻蚀腔体以及与所述刻蚀腔体连通的第一气体通路；

所述第一气体通路用于向所述刻蚀腔体通入第一气体，所述第一气体包括C₄H_xF_y气体，以采用包含所述第一气体的刻蚀气体产生的等离子体对待刻蚀器件上的待刻蚀层的待刻蚀区域进行刻蚀，所述待刻蚀器件包括衬底、依次位于所述衬底上的待刻蚀层和掩膜层，所述掩膜层暴露出所述待刻蚀层的待刻蚀区域；其中，x≥1、y≥1。