[实用新型]用于蚀刻半导体衬底上的氧化物的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于蚀刻半导体衬底上的氧化物的系统，具体地用于蚀刻半导体衬底上的氧化物。

背景技术

近年来，半导体集成电路产业获得迅猛发展。主流半导体技术开始普遍采用FinFET结构，这种结构可以大幅改善电路控制并减少漏电流(leakage)，也可以大幅缩短晶体管的闸长。具体的FinFET结构可以参见图1。在FinFET结构的鳍101周围具有一层氧化物102。

为了形成该氧化物层，在FinFET的制备工艺中，需要有一道制备工序鳍氧化物去除工序，即将鳍之间填充的氧化物蚀刻掉一部分以使鳍结构露出一定高度，同时要保证Fin的相关特征不会被破坏。

在该氧化物蚀刻过程中，鳍内外的蚀刻量可能不太一致，可能存在偏差，即，鳍内外的剩余氧化物的高度可能存在高度差。

同样地，在氧化物蚀刻过程中，鳍侧壁可能存在残留的氧化物，即，鳍内外的剩余氧化物的上表面可能不是平坦的。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种减小或消除鳍内外的剩余氧化物的高度差并提高剩余氧化物的上表面的平坦度的蚀刻半导体衬底上的氧化物的系统。

本实用新型公开了一种用于蚀刻氧化物的系统，包括：反应腔室，用于对半导体衬底执行蚀刻工艺，所述蚀刻工艺包括采用第一催化气体和HF的第一气相蚀刻和采用第二催化气体和HF的第二气相蚀刻；进气单元，用于向反应腔室内引入第一催化气体和HF的混合气体或者分开向反应腔室内引入第二催化气体和HF气体；控制单元，用于动态控制反应腔室内的压力以及引入反应腔室内的气体的进气顺序。

其中，所述控制单元在引入第一催化气体和HF的混合气体时使反应腔室内保持高压力，在分开向反应腔室内引入第二催化气体和HF气体时使反应腔室内保持低压力。具体地，所述高压力范围为50～150Torr，所述低压力范围为1～5Torr。

其中，所述进气顺序为：首先向反应腔室内引入第一催化气体和HF的混合气体以进行第一气相蚀刻；然后分开向所述反应腔室内引入第二催化气体和HF气体以进行第二气相蚀刻。所述进气单元还可以用于向反应腔室内引入惰性气体。在整个蚀刻过程中，向所述反应腔室内引入惰性气体。

其中，所述第一催化气体是醇类气体，第二催化气体是氨气。进一步地，所述醇类气体包括甲醇、乙醇或异丙醇等。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据现有技术的示例FinFET；

图2(a)至2(c)示出了根据现有技术的具有多个鳍的FinFET的横截面图；

图3示出了根据本实用新型的实施例的用于蚀刻半导体衬底上的氧化物的方法的流程图；

图4示出了根据本实用新型的实施例的用于蚀刻半导体衬底上的氧化物的方法的详细流程图；

图5示出了根据本实用新型的实施例的用于蚀刻氧化物的系统的示意图；

图6示出了蚀刻氧化物的过程中气体通入反应腔室的顺序示意图；

图7示出了采用一次甲醇催化蚀刻加上五次氨气催化蚀刻的完整工艺流程。

贯穿附图，相同的附图标记表示相同的部件。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

图1中示出了现有技术的示例FinFET的透视图。如图1所示，该FinFET包括：衬底101；在衬底101上形成的鳍102；与鳍102相交的栅极103，在鳍102的两侧(内部和外部)的氧化物104。