[发明专利]一种用于叠层绝缘薄膜的刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制作工艺技术领域，更具体地说，涉及一种用于叠层绝缘薄膜的刻蚀方法。

背景技术

在制备各种半导体器件工序中，有时需要采用干法刻蚀对具有多层绝缘层的叠层绝缘薄膜进行刻蚀，形成过孔。采用干法刻蚀时，由于不同的绝缘薄膜的刻蚀速率相差较大，对过孔刻蚀造成了很大的困扰。

以制备金属氧化物TFT结构（metal oxide TFT）中的叠层绝缘薄膜的过孔刻蚀为例，TFT结构的硅基板表面上设置有栅极绝缘层，栅极绝缘层上设置有钝化层。栅极绝缘层一般为氮化硅层，钝化层一般为二氧化硅层。采用现有刻蚀方法对所述钝化层以及栅极绝缘层进行刻蚀形成过孔时，氮化硅刻蚀速率大于二氧化硅的刻蚀速率，故由于位于二氧化硅层下方的氮化硅层刻蚀过快，会出现底切问题，导致过孔失效。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于叠层绝缘薄膜的刻蚀方法，避免了刻蚀过程底切问题的发生，保证了过孔的有效性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于叠层绝缘薄膜的刻蚀方法，该刻蚀方法包括：

在最外层绝缘层的表面形成具有刻蚀窗口的掩膜层；

以等离子体物理轰击刻蚀为主、化学刻蚀为辅对所述刻蚀窗口进行刻蚀，形成过孔；

去除所述掩膜层，并进行去静电处理。

优选的，在上述刻蚀方法中，所述以等离子体物理轰击刻蚀为主、化学刻蚀为辅对所述刻蚀窗口进行刻蚀为：

在预设压强及功率下，采用氟基气体以及氦气对所述刻蚀窗口进行刻蚀，形成过孔；

其中，氟基气体流量范围为100sccm-150sccm，包括端点值。

优选的，在上述刻蚀方法中，所述氦气的流量范围为250sccm-350sccm，包括端点值。

优选的，在上述刻蚀方法中，对所述刻蚀窗口刻蚀时通入氧气。

优选的，在上述刻蚀方法中，所述氦气与氧气的流量比大于4:1。

优选的，在上述刻蚀方法中，所述压强范围为3Pa-10Pa，包括端点值。

优选的，在上述刻蚀方法中，所述功率的范围为1000W-1600W，包括端点值。

优选的，在上述刻蚀方法中，所述掩膜层为光刻胶层。

优选的，在上述刻蚀方法中，所述氟基气体为SF6。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的刻蚀方法在进行叠层绝缘薄膜刻蚀时，以等离子体物理轰击刻蚀为主、化学刻蚀为辅，通过降低化学刻蚀作用，以减小各绝缘层横向刻蚀速率的差值，使得各绝缘层的横向刻蚀速率相近，从而避免了发生底切问题，保证了过孔的有效性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a-图1c为一种对TFT结构的叠层绝缘薄膜进行刻蚀的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种刻蚀方法的流程示意图；

图3a-3c为本发明实施例提供的一种对TFT结构的叠层绝缘薄膜进行刻蚀的流程示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，采用现有刻蚀方法对所述钝化层以及栅极绝缘层进行刻蚀形成过孔时，氮化硅刻蚀速率大于二氧化硅的刻蚀速率，故由于位于二氧化硅层下方的氮化硅层刻蚀过快，会出现底切问题，导致过孔失效。

对TFT结构的叠层绝缘薄膜进行刻蚀形成过孔时，一种刻蚀方法是，首先，如图1a所示，在二氧化硅钝化层3的表面形成一层光刻胶层14，并在光刻胶层14上形成刻蚀窗口。

然后，如图1b所示，在设定压强以及功率下，通过由氟基气体、氦气以及氧气形成的等离子气体对刻蚀窗口处进行刻蚀，形成过孔。该刻蚀过程是等离子物理轰击刻蚀以及化学刻蚀同时进行，等离子物理轰击刻蚀以及化学刻蚀主共同作用促使绝缘层的纵向刻蚀，等离子化学刻蚀的另一个作用是促使绝缘层的横向刻蚀。但是，氮化硅栅极绝缘层12的刻蚀速率与二氧化硅钝化层13的刻蚀速率不同，横向上，氮化硅栅极绝缘层12的刻蚀速率要大于二氧化硅钝化层13的刻蚀速率，由于横向上氮化硅刻蚀较快，导致刻蚀通孔发生底切问题，形成无效的过孔。

如图1c所示，去除光刻胶层14后，在基板11上的过孔内形成金属电极层15时，由于底切问题，会导致金属层15发生跨断问题，无法实现过孔搭接。