[发明专利]基片刻蚀方法

说明书

本发明提供一种基片刻蚀方法，该基片为碳化硅，基片刻蚀方法包括：基片刻蚀步骤，采用二氧化硅掩膜层对基片进行刻蚀形成侧壁倾斜的基片图形。其中，该二氧化硅掩膜层的图形侧壁倾斜。本发明提供的基片刻蚀方法，由于采用侧壁倾斜的二氧化硅掩膜层刻蚀碳化硅基片，获得的基片图形的侧壁倾斜角度大约是二氧化硅掩膜层的侧壁倾斜角度的两倍，因此，通过采用较小的侧壁倾斜角度的二氧化硅掩膜层，可以减小基片图形的侧壁倾斜角度，从而可以满足工艺要求。

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

在半导体晶片加工领域中，碳化硅(SiC)材料因具有禁带宽度大、击穿场强高、介电常数小等的优点而被极其广泛的应用。而碳化硅器件通常采用干法等离子体刻蚀技术制作生成。碳化硅的斜槽刻蚀是目前功率半导体器件中常见的刻蚀工艺。

现有的碳化硅基片的刻蚀方法是利用侧壁垂直的二氧化硅作为刻蚀掩膜，并采用CF₄和Ar的混合气体作为刻蚀气体对基片进行刻蚀，以形成侧壁倾斜的基片图形，具体工艺参数如下：

腔室压强为70mT；上电极功率为1000W；下电极功率为100W；CF₄的气体流量为80sccm；Ar的气体流量为40sccm。

如图1所示，为采用上述碳化硅基片的刻蚀方法获得的基片图形的扫描电镜图。由图可以看出，基片图形的侧壁倾斜角度A较大，一般在70°～75°，无法满足工艺对倾斜角度小于50°的要求。

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，其可以减小基片图形的侧壁倾斜角度，以满足工艺要求。

为实现本发明的目的而提供一种基片刻蚀方法，所述基片为碳化硅，包括：

基片刻蚀步骤，采用二氧化硅掩膜层对基片进行刻蚀，形成侧壁倾斜的基片图形；其中，所述二氧化硅掩膜层的图形侧壁倾斜。

优选的，所述二氧化硅掩膜层的厚度的取值范围在2～3um。

优选的，所述掩膜图形的侧壁的倾斜角度的取值范围在10～40°。

优选的，在所述基片刻蚀步骤之前，还包括：

掩膜刻蚀步骤，对所述二氧化硅掩膜层进行刻蚀形成侧壁倾斜的掩膜图形；其中，掩膜刻蚀气体包括C₄F₈和Ar。

优选的，在所述掩膜刻蚀步骤中，腔室压强为20mT；上电极功率为2000W；下电极功率为100W；所述C₄F₈的气体流量为50sccm；所述Ar的气体流量为80sccm。

优选的，在所述基片刻蚀步骤中，基片刻蚀气体包括HBr、碳氟类气体和氧气；或者包括HBr、SF₆和氧气。

优选的，所述HBr的气体流量占总流量的60％～80％；所述碳氟类气体或者SF₆的气体流量占总流量的10％～20％；所述氧气的气体流量占总流量的10％～20％。

优选的，所述碳氟类气体包括CF₄或者CHF₃。

优选的，在所述基片刻蚀步骤中，下电极功率的取值范围在200～250W。

优选的，在所述基片刻蚀步骤中，腔室压强为10mT；上电极功率为1000W；下电极功率为200W；基片刻蚀气体包括HBr、碳氟类气体和氧气，或者包括HBr、SF₆和氧气，所述碳氟类气体或者SF₆的气体流量为10sccm；所述HBr的气体流量为100sccm；所述氧气的气体流量为15sccm。

本发明具有以下有益效果：