[发明专利]一种博世工艺刻蚀硅基片的方法

说明书

本发明提供了一种博世工艺中刻蚀硅基片的方法，针对沉积步骤和刻蚀步骤分别采用两组气体的切换交替进入工艺腔，在不需要调整MFC的响应速度的前提下，就可以使沉积步骤和刻蚀步骤相应的工艺时间步长缩短，也即是本发明利用了MFC的响应时间延迟来巧妙的缩短工艺时间步长，使得MFC的响应时间延迟不仅不会影响工艺稳定性反而确保MFC稳定性和可控性，提高了工艺稳定性，减小了scallop缺陷的产生。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种博世工艺刻蚀硅基片的方法。

背景技术

在博世(bosch)工艺中，沉积步骤(deposition step)和刻蚀步骤(etch step)会相互切换，在沉积步骤和刻蚀步骤的切换不可避免地会产生褶皱(scallop)。随着特征尺寸变小，对scallop的要求也越来苛刻。

业界通过缩小沉积步骤和刻蚀步骤的时间步长来减小scallop的产生，然而，现在的bosch工艺中，沉积步骤和刻蚀步骤的时间步长均已经缩短到毫秒(ms)量级，这对于工艺腔(chamber)内的各个部件(component)也提出了比较高的要求；特别是对质量流量控制器(MFC)的要求，因为MFC的响应速度是bosch工艺腔设计中比较重要的参量；但是，由于MFC通过阀门控制气体流量，所以在实际需要快速切换MFC的工艺中，MFC经常会出现时间延迟，导致MFC响应曲线不够理想。为了降低MFC的响应延迟，需要将MFC的响应速度调整到最高极限，这将降低MFC的工艺稳定性和可控性，从而降低整个工艺腔的工艺稳定性。

发明内容

为了克服以上问题，本发明提供了一种减小博世工艺中的各个步骤的时间步长的方法，通过两组气体的切换实现无需弥补MFC的响应延迟时间就可以缩短工艺步长的目的。

为了达到上述目的，本发明提供了博世工艺刻蚀硅基片的方法，所述博世工艺具有沉积步骤和刻蚀步骤，所述博世工艺所采用的装置具有质量流量控制器，质量流量控制器用于控制反应气体的流量，在博世工艺中质量流量控制器的响应存在延迟时间，所述方法包括：

步骤01：设定所述刻蚀步骤的工艺时间步长和所述沉积步骤的工艺时间步长；

步骤02：向工艺腔中通入第一刻蚀气体；

步骤03：经第一时间段后，向工艺腔中通入第一沉积气体；然后，在所述刻蚀步骤的工艺时间步长结束后停止通入所述第一刻蚀气体；

步骤04：经第二时间段后，向工艺腔通入第二刻蚀气体；然后，在所述沉积步骤的工艺时间步长结束后停止通入所述第一沉积气体；

步骤05：经第三时间段后，向工艺腔通入第二沉积气体；然后，在所述刻蚀步骤的工艺时间步长结束后停止通入所述第二刻蚀气体；

步骤06：经第四时间段后，向工艺腔通入第一刻蚀气体；然后，在所述沉积步骤的工艺时间步长结束后停止通入所述第二沉积气体；

步骤07：重复所述步骤03-05一次，然后按照步骤06、步骤03、步骤04和步骤05的顺序重复循环，从而完成博世工艺；其中，博世工艺的所述刻蚀步骤的实际工艺步长等于所述刻蚀步骤的工艺时间步长减去所述质量流量控制器的延迟时间，所述沉积步骤的实际工艺步长等于所述沉积步骤的工艺时间步长减去所述质量流量控制器的延迟时间；所述第一时间段和所述第三时间段均为所述刻蚀步骤的工艺时间步长减去所述质量流量控制器的延迟时间，所述第二时间段和所述第四时间段均为所述沉积步骤的工艺时间步长减去所述质量流量控制器的延迟时间。

优选地，所设定的所述刻蚀步骤的工艺时间步长为所述延迟时间的两倍，从而使所述刻蚀步骤的实际工艺时间步长为所述工艺时间步长的一半；所设定的所述沉积步骤的工艺时间步长为所述延迟时间的两倍，从而使所述沉积步骤的实际工艺时间步长为所述工艺时间步长的一半。