[发明专利]基片刻蚀方法

说明书

本发明提供的基片刻蚀方法，其包括以下步骤：掩膜制作步骤，在基片的层间介质表面上形成具有预定图形的掩膜；加热预处理步骤，加热基片，以使掩膜的沟槽侧壁倾斜；基片刻蚀步骤，向反应腔室内通入刻蚀气体，并开启激励电源和偏压电源，以在层间介质上刻蚀沟槽，从而将掩膜的图形复制到层间介质上。本发明提供的基片刻蚀方法，其可以在获得理想的沟槽侧壁的倾斜角度的前提下，提高刻蚀速率，从而可以提高工艺效率。

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，特别涉及一种基片刻蚀方法。

背景技术

近年来，随着MEMS器件和MEMS系统被越来越广泛的应用于汽车和消费电子领域，以及TSV通孔刻蚀（Through Silicon Etch）技术在未来封装领域的广阔前景，干法等离子体深硅刻蚀工艺逐渐成为MEMS加工领域及TSV技术中最炙手可热工艺之一。在基片上刻蚀沟槽是一种常见的刻蚀工艺，而针对不同的应用，对沟槽的刻蚀形貌的要求也不同。例如，在对基片的层间介质（层间介质的材料通常为二氧化硅或氮化硅）的刻蚀工艺中，基于不同的应用，通常对沟槽侧壁的倾斜角度的要求也不同，因此需要对沟槽侧壁的倾斜角度进行调节。

现有的一种基片刻蚀方法主要包括下述步骤：

掩膜制作步骤，在层间介质表面上沉积光刻胶掩膜，并通过曝光和显影使光刻胶掩膜形成所需的图形，如图1所示。

基片刻蚀步骤，向反应腔室内通入CxFy类刻蚀气体，并开启激励电源和偏压电源，以在层间介质上刻蚀沟槽，从而将光刻胶掩膜的图形复制到层间介质上。

在上述基片刻蚀步骤中，通过调节偏压电源输出的偏压功率可以获得不同的沟槽侧壁的倾斜角度，即：偏压功率越高，则沟槽侧壁的倾斜角度越大，采用高偏压功率获得的基片形貌如图2A所示；与之相反，偏压功率越低，则沟槽侧壁的倾斜角度越小，采用低偏压功率获得的沟基片形貌如图2B所示。

虽然上述基片刻蚀方法通过调节偏压电源输出的偏压功率可以获得不同的沟槽侧壁的倾斜角度，但是，较低的偏压功率会导致刻蚀速率下降，尤其针对要求沟槽侧壁的倾斜角度较小的应用领域（倾斜角度一般要求在50～60°左右），往往需要将偏压功率降至很低的数值才能获得所需的倾斜角度，这使得刻蚀速率大大降低，从而严重影响了工艺效率，降低了产能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种基片刻蚀方法，其可以在获得理想的沟槽侧壁的倾斜角度的前提下，提高刻蚀速率，从而可以提高工艺效率。

为实现本发明的目的而提供一种基片刻蚀方法，包括以下步骤：

掩膜制作步骤，在基片的层间介质表面上形成具有预定图形的掩膜；

加热预处理步骤，加热所述基片，以使所述掩膜的沟槽侧壁倾斜；

基片刻蚀步骤，向反应腔室内通入刻蚀气体，并开启激励电源和偏压电源，以在所述层间介质上刻蚀沟槽，从而将所述掩膜的图形复制到所述层间介质上。

其中，在所述加热预处理步骤中，根据所需的层间介质的沟槽侧壁的倾斜角度，而调节加热温度。

其中，在所述加热预处理步骤中，采用烘烤、热传导或热辐射的方式加热所述基片。

其中，在所述加热预处理步骤中，加热温度的范围在60～130℃。

其中，在所述基片刻蚀步骤中，所述刻蚀气体包括CxFy类气体、CxHyFz类气体或二者的混合气体。