[发明专利]一种改善底部线宽均匀性的刻蚀方法及装置

说明书

本申请公开了一种改善底部线宽均匀性的刻蚀方法及装置，对曝光后的待刻蚀半导体基底进行刻蚀，刻蚀的过程中，通过响应用户发送的刻蚀指令，在控制相应的混合气体输入反应腔室，将待刻蚀半导体基底的抗反射层和TiN层刻蚀完后，控制第三混合气体中的N₂和CH₄以1/4～1/3的比例输入反应腔室，并将电流比例在0.2～0.8之间进行调节，对Al层进行刻蚀，在Al层刻蚀完成之后，控制第四混合气体输入反应腔室，对Ti层和氧化物层进行刻蚀处理。本申请通过控制第三混合气体中的N₂和CH₄以1/4～1/3的比例输入反应腔室，并将电流比例在0.2～0.8之间进行调节，来改善底部线宽的均匀性。

技术领域

本申请涉及半导体器件制造技术领域，尤其涉及一种改善底部线宽均匀性的刻蚀方法及装置。

背景技术

随着科技的不断发展，半导体元器件在电子行业已经得到了广泛的应用。而在半导体元器件的制造工艺中，刻蚀技术又是至关重要的一部分，通常刻蚀技术可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀。其中，等离子刻蚀是干法刻蚀中较为常见的一种方式，原理是利用暴露在电子区域的气体形成等离子体，等离子体通过电场加速时，会释放足够的能量，促使等离子体与材料表面发生反应，从而完成对半导体材料表面的刻蚀。在等离子刻蚀的过程中，底部线宽的均匀性是重要参数之一，底部线宽均匀性对于后续工艺以及整个制程的良品率有着很大的影响，也会影响到公司的生产成本和收益，因此，如何在刻蚀的过程中改善底部线宽的均匀性，是人们一直关注的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种改善底部线宽均匀性的刻蚀方法及装置，以便于在刻蚀的过程中一定程度上改善底部线宽的均匀性。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种改善底部线宽均匀性的刻蚀方法，对曝光后的待刻蚀半导体基底进行刻蚀处理，所述待刻蚀半导体基底由上至下包括光阻层、抗反射层、TiN层、Al层、Ti层和氧化物层，刻蚀的过程包括：

响应用户发送的刻蚀指令，控制第一混合气体输入反应腔室，对所述待刻蚀半导体基底的抗反射层进行刻蚀；

在抗反射层刻蚀完成之后，控制第二混合气体输入反应腔室，对所述待刻蚀半导体基底的TiN层进行刻蚀；

在TiN层刻蚀完成之后，控制第三混合气体输入反应腔室，并将电流比例在0.2～0.8之间进行调节，对所述待刻蚀半导体基底的Al层进行刻蚀，所述第三混合气体中包括N₂和CH₄，且N₂和CH₄的气体比例处于1/4～1/3之间，所述电流比例为边缘电流与总电流的比值；

在Al层刻蚀完成之后，控制第四混合气体输入反应腔室，对所述待刻蚀半导体基底的Ti层和氧化物层进行刻蚀处理。

可选的，所述第三混合气体中还包括：BCl₃和Cl₂。

可选的，所述第一混合气体包括：Cl₂和O₂。

可选的，控制第四混合气体输入反应腔室，对所述待刻蚀半导体基底的Ti层和氧化物层进行刻蚀处理，包括：

控制第四混合气体输入反应腔室；

调节反应腔室中的电流比例和偏置电压，对所述待刻蚀半导体基底的Ti层和氧化物层进行刻蚀处理。

可选的，在响应用户发送的刻蚀指令，控制第一混合气体输入反应腔室，对所述待刻蚀半导体基底的抗反射层进行刻蚀之前，还包括：

控制Cl₂和O₂输入反应腔室，用于清除反应腔室内部残留的材料。