[发明专利]以反应器进行蚀刻的方法及蚀刻系统

说明书

本公开描述示例性的在反应器中的蚀刻工艺，即描述了一种以反应器进行蚀刻的方法以及一种蚀刻系统，此反应器包括喷淋头及静电吸座，此静电吸座配置以接收射频功率。喷淋头包括顶板及底板，顶板及底板具有接收进气的一或多个气体通道。此方法可包括(1)旋转喷淋头的顶板或底板至第一位置，以容许气体流动通过喷淋头；(2)实施表面改质周期，包括：施加负直流偏压至喷淋头、施加射频功率信号至晶圆吸座；及(3)实施蚀刻周期，包括：从静电吸座去除负直流偏压，且降低施加至晶圆吸座的射频功率信号。

技术领域

本公开实施例涉及一种蚀刻工艺及系统，且特别涉及一种具有可旋转喷淋头的蚀刻工艺及系统。

背景技术

干式蚀刻是半导体制造中经常使用的工艺。在蚀刻之前，在黄光微影(photolithography)操作时，晶圆被光刻胶(photoresist)或硬遮罩(hard mask)(例如氧化物或氮化物)覆盖且暴露在电路图案下。蚀刻从图案轨迹中去除材料。在芯片制造中，图案化及蚀刻的次序可重复数次。

发明内容

本公开的实施例提供一种以反应器蚀刻的方法，反应器具有喷淋头，喷淋头具有顶板及底板。蚀刻方法包括(1)分别以第一气体及第二气体填充在喷淋头的顶板的第一气体通道及第二气体通道。(2)实施第一工艺周期，第一工艺周期包括旋转顶板或底板至第一位置，以容许第一气体经由第一气体通道流动通过喷淋头，且限制第二气体经由第二气体通道流动通过喷淋头。(3)实施第二工艺周期，第二工艺周期包括旋转顶板或底板至第二位置，以容许第二气体经由第二气体通道流动通过喷淋头，且限制第一气体经由第一气体通道流动通过喷淋头。

本公开另一实施例提供一种以反应器蚀刻的方法，反应器具有喷淋头及晶圆吸座，蚀刻方法包括(1)旋转喷淋头的顶板或底板至第一位置，以容许气体流动通过喷淋头。(2)实施表面改质周期，包括(2.1)施加负直流偏压至喷淋头。(2.2)施加射频功率信号至晶圆吸座。(3)实施蚀刻周期，包括(3.1)从喷淋头去除负直流偏压。(3.2)降低施加至晶圆吸座的射频功率信号。

本公开又一实施例提供一种蚀刻系统，包括转接盒、喷淋头及晶圆吸座。转接盒是配置以从一或多个各别的气体盒接收一或多个气体。喷淋头具有顶板及底板，顶板具有一或多个第一气体通道，底板具有一或多个第二气体通道。顶板是配置以接收一或多个气体，一或多个气体是通过一或多个气体流水线从转接盒来，且底板是配置以旋转以将一或多个第二气体通道与一或多个第一气体通道对齐。晶圆吸座是配置以支持晶圆，晶圆从喷淋头接收一或多个气体。

附图说明

以下将配合附图说明书附图详述本发明的实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，多种特征并未按照比例示出且说明例示。事实上，可任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本发明的特征。

图1示出根据一些实施例的示例性的原子层蚀刻(atomic layer etch，ALE)系统的剖面图。

图2示出根据一些实施例的原子层蚀刻的喷淋头的下视图。

图3示出根据一些实施例的喷淋头的一部分的剖面图，此喷淋头的顶板的气体通道是与底板的气体通道错位。

图4示出根据一些实施例的喷淋头的一部分的剖面图，此喷淋头的顶板的气体通道是与底板的气体通道对齐。

图5示出根据一些实施例的喷淋头的一部分的剖面图，此喷淋头的顶板的两个气体通道是与底板的气体通道错位。

图6及图7示出根据一些实施例的示例性的原子层蚀刻反应器的原子层蚀刻的流程图。

图8示出根据一些实施例的示例性的波型的图解表现，此波型为原子层蚀刻工艺中的射频(radio frequency，RF)功率信号及负直流偏压(negative DC bias voltage)。

附图标记说明：

100 原子层蚀刻系统