[发明专利]深反应离子刻蚀方法及其气体流量控制装置

权利要求书

1.一种深反应离子刻蚀方法，包括多个循环进行的刻蚀周期，每个刻蚀周期包括一个刻蚀步骤和侧壁保护步骤，其特征在于：

所述刻蚀步骤供应刻蚀反应气体，侧壁保护步骤供应侧壁保护气体，其中刻蚀气体和侧壁保护气体供应时间存在重叠，在从刻蚀步骤到侧壁保护步骤转换的重叠时间内刻蚀气体逐渐减少同时侧壁保护气体逐渐增加，其中重叠时间大于刻蚀周期时间的20％。

2.根据权利要求1所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所述深反应离子刻蚀方法用于对体硅材料刻蚀形成深通孔。

3.根据权利要求2所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀气体包括SF₆和O₂。

4.根据权利要求3所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所述侧壁保护步骤采用的气体包括氟碳化合物，O2，CO，CO2，N2之一。

5.根据权利要求5所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤中气体流量的参数范围为300sccm-1600sccm，功率的参数范围为900瓦-4500瓦，气压的参数范围为300-800毫托。

6.根据权利要求3所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所述氟碳化合物气体包括C₄F₈。

7.根据权利要求6所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所述侧壁保护气体的气体流量的参数范围为100-400sccm，功率的参数范围为1000瓦-4500瓦，气压的参数范围为300-800毫托。

8.根据权利要求1所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所述深反应离子刻蚀方法用于对硅材料刻蚀形成深通孔。

9.根据权利要求8所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所刻蚀步骤使用的气体包括CF₄、SF₆、NF₃中的一种。

10.根据权利要求8所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所述聚合物沉积步骤使用的气体包括C₄F₈、CHF₃、CH₂F₂中的一种。

11.根据权利要求1所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤的气体流量和侧壁保护步骤的气体流量之间通过线性形式渐变转换.

12.根据权利要求1所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，通过气体流量控制器实现气体流量的渐变转换。

13.根据权利要求1所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤采用电容耦合等离子体源技术。

14.根据权利要求1所述的深反应离子刻蚀方法，其特征在于，所述重叠时间范围为1到60秒。

15.一种气体流量控制装置，用于深反应离子刻蚀，其特征在于，包括：

若干个用于通反应气体的管路，

设置在每个管路上的气体流量控制器，

以及，气体流量控制器控制模块；

所述气体流量控制器控制模块通过控制每个气体流量控制器，实现对每个管路的气体流量的独立控制；其中，所述深反应离子刻蚀包括交替进行的刻蚀步骤和侧壁保护步骤，刻蚀步骤与侧壁刻蚀步骤之间存在重叠，在重叠时间内刻蚀步骤所用的气体与侧壁保护步骤所用的气体逐渐变化实现两个步骤的交替，其中重叠时间占整个深反应离子刻蚀时间的20％以上。

16.根据权利要求15所述的气体流量控制装置，其特征在于，所述深反应离子刻蚀的腔室是电容耦合产生等离子的。

17.根据权利要求15所述的气体流量控制装置，其特征在于，所述刻蚀气体流量通过气体流量控制器控制模块的控制实现刻蚀气体随着刻蚀深度的增加而增加。

18.根据权利要求15所述的气体流量控制装置，其特征在于，所述深反应离子刻蚀中的刻蚀气体和聚合物沉积气体的重叠时间大于30％。