[发明专利]等离子刻蚀方法和装置

权利要求书

1.一种等离子刻蚀方法，包括：

在反应室内提供一半导体衬底，所述衬底上包括需刻蚀的材料层；

通入刻蚀气体，所述气体由射频功率源电离为等离子体；其特征在于：

所述射频功率源以脉冲输出的方式输出射频功率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述射频功率源的输出功率范围为100W-2200W。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述射频功率源输出功率的时间范围占整个刻蚀时间范围的百分比为5％-90％。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述反应室内的压力为3mT-500mT。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述衬底的温度为20℃-180℃。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述材料层包括光致抗蚀剂层、金属层或介质层。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述金属层至少包括铜、钛、钨、钽、镍和钴中的一种。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述介质层至少包括下列中的一种：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、多晶硅、氧化铪、氧化铪硅和氮氧化铪硅。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述刻蚀气体至少包括下列气体中的一种：氧气O₂、氮气N₂、氩气Ar、氦气He、氖气Ne、氯气Cl₂、氧气-氦气、溴化氢HBr和含氟气体。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含氟气体至少包括四氟化碳CF₄、二氟甲烷CH₂F₂、三氟甲烷CHF₃和六氟化硫SF₆中的一种。

11.一种等离子刻蚀装置，包括：

反应室，所述反应室内部包含刻蚀气体；

晶片支撑座，用于承载半导体晶片；

第一射频功率源，为所述晶片提供偏置电压；

线圈组，设置于所述反应室上部和顶部；

第二射频功率源，用于产生射频功率；以及

脉冲控制电路，所述第二射频功率源通过脉冲控制电路连接于所述线圈组，以脉冲输出的方式输出射频功率将所述刻蚀气体电离为等离子体。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于：所述射频功率源的输出功率范围为100W-2200W。

13.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于：所述射频功率源输出功率的时间范围占整个刻蚀时间范围的百分比为5％-90％。

14.如权利要求11所述的装置，其特征在于：所述反应室内的压力为3mT-500mT。

15.如权利要求11所述的装置，其特征在于：所述晶片的温度为20℃-180℃。

16.一种等离子刻蚀装置，包括：

射频功率源，用于产生射频功率；

脉冲控制电路；用于控制所述射频功率源的输出；

第一反应室和第二反应室；所述第一反应室内包含刻蚀气体，所述射频功率源通过所述脉冲控制电路以脉冲输出的方式输出射频功率，在所述第一反应室内将刻蚀气体电离为等离子体；所述等离子体进入所述第二反应室内对晶片表面的材料层进行刻蚀。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于：所述射频功率源的输出功率范围为100W-2200W。

18.如权利要求16或17所述的装置，其特征在于：所述射频功率源输出功率的时间范围占整个刻蚀时间范围的百分比为5％-90％。

19.如权利要求16所述的装置，其特征在于：所述反应室内的压力为3mT-500mT。

20.如权利要求16所述的装置，其特征在于：所述晶片的温度为20℃-180℃。

21.如权利要求16所述的装置，其特征在于：所述刻蚀气体包括氧气和水蒸气。