[发明专利]一种干法刻蚀方法

说明书

本发明实施例公开了一种干法刻蚀方法，包括：提供待刻蚀晶圆并放置于刻蚀机内；由中心管路向刻蚀腔体输出工艺气体，并在中心电源功率以及第一射频功率下对工艺气体进行加压，以进行第一步刻蚀处理；由中心管路和边缘管路同时输出工艺气体，并在中心电源功率和第二射频功率下，对中心管路输出的工艺气体进行加压，同时在边缘电源功率和第二射频功率下，对边缘管路输出的工艺气体进行加压，以进行第二步刻蚀处理；其中，工艺气体包括刻蚀气体，第二步刻蚀处理中刻蚀气体的浓度小于第一步刻蚀处理中刻蚀气体的浓度，边缘电源功率小于中心电源功率，第二射频功率大于或者等于第一射频功率。该方法实现了刻蚀后的晶圆的各区域形貌较为均一。

技术领域

本发明实施例涉及半导体加工技术，尤其涉及一种干法刻蚀方法。

背景技术

干法刻蚀工艺常常用于晶圆制造或晶圆先进封装领域，通过干法刻蚀气体对晶圆背面的硅进行反应，刻蚀出槽或者孔结构。

然而，现有的干法刻蚀工艺往往一步成型，利用中心管路气体对晶圆进行快速刻蚀作业，获得最后的刻蚀的形貌。

但是，当硅的厚度越大时，晶圆表面刻蚀形貌的均一性越差，晶圆中心区域和边缘区域的开口大小不一致，而且，采用一步刻蚀不能稳定量产，机台会出现负载高温报警的情况。

发明内容

本发明实施例提供一种干法刻蚀方法，以使机台能够稳定工作且实现晶圆经刻蚀后的各区域形貌较为均一。

本发明实施例提供的一种干法刻蚀方法，包括：

提供待刻蚀晶圆，并将待刻蚀晶圆放置于刻蚀机内，刻蚀机包括刻蚀腔体、中心管路和边缘管路；中心管路对应刻蚀腔体的中心区域，边缘管路对应刻蚀腔体的边缘区域；

由中心管路向刻蚀腔体输出第一工艺气体，并在中心电源功率以及第一射频功率下对第一工艺气体进行加压，以对待刻蚀晶圆进行第一步刻蚀处理；其中，第一工艺气体包括刻蚀气体，第一步刻蚀处理中刻蚀气体的浓度为第一浓度；

由中心管路和边缘管路同时输出第二工艺气体，并在中心电源功率和第二射频功率下，对中心管路输出的第二工艺气体进行加压，同时在边缘电源功率和第二射频功率下，对边缘管路输出的第二工艺气体进行加压，以对待刻蚀晶圆进行第二步刻蚀处理；其中，第二工艺气体包括刻蚀气体，第二步刻蚀处理过程中刻蚀气体的浓度为第二浓度；

其中，边缘电源功率小于中心电源功率，第二浓度小于第一浓度，第二射频功率大于或者等于第一射频功率。

进一步地，第一工艺气体还包括辅助气体，第二工艺气体还包括辅助气体；

第二工艺气体中辅助气体的体积流量大于第一工艺气体中辅助气体的体积流量。

进一步地，第一工艺气体还包括钝化气体，第二工艺气体还包括钝化气体；

第二工艺气体中钝化气体的体积流量小于第一工艺气体中钝化气体的体积流量。

进一步地，刻蚀气体为SF₆，钝化气体为C₄F₈，辅助气体为O₂。

进一步地，第一步刻蚀处理中，刻蚀气体SF₆的体积流量范围为600～700SCCM，钝化气体C₄F₈的体积流量范围为140～200SCCM，辅助气体O₂的体积流量范围为50～100SCCM；

第二步刻蚀处理中，刻蚀气体SF₆的体积流量范围为150～250SCCM，钝化气体C₄F₈的体积流量范围为100～150SCCM，辅助气体O₂的体积流量范围为100～200SCCM。