[发明专利]半导体刻蚀设备和碳化硅晶片的刻蚀方法

权利要求书

1.一种半导体等离子体刻蚀设备，包括工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室内设置有磁控溅射组件，所述磁控溅射组件安装于所述工艺腔室的侧壁上，位于所述工艺腔室中用于承载晶片的承载件上方，所述磁控溅射组件包括基座组件和遮挡组件，所述基座组件用于固定靶材并吸引等离子轰击所述靶材，以在所述晶片表面的图形化掩膜的侧壁沉积防护层，所述遮挡组件可旋转，用于选择性地遮挡所述靶材。

2.根据权利要求1所述的半导体等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述基座组件包括连接件、基座本体、顶盖、永磁体，其中，所述基座本体通过所述连接件安装于所述工艺腔室的侧壁上并接地，所述顶盖设置于所述基座本体的顶面上，与所述基座本体固定连接，所述顶盖上开设有安装孔，所述永磁体设置于所述安装孔的下部，用于形成吸引等离子轰击所述靶材的磁场，所述安装孔的上部用于容置所述靶材。

3.根据权利要求1所述的半导体等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述基座组件包括连接件、基座本体、顶盖、永磁体，其中，所述基座本体通过所述连接件安装于所述工艺腔室的侧壁上并接地，所述顶盖设置于所述基座本体的底面上，与所述基座本体固定连接，所述顶盖上开设有安装孔，所述永磁体固定设置于所述安装孔的上部，用于形成吸引等离子轰击所述靶材的磁场，所述安装孔的下部用于容置所述靶材。

4.根据权利要求2或3所述的半导体等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述基座本体中开设有冷却通道，所述连接件中开设有进入通道和排出通道，所述进入通道与所述冷却通道的入口连通，所述排出通道与所述冷却通道的出口连通。

5.根据权利要求2或3所述的半导体等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述遮挡组件包括遮挡板和旋转驱动件，所述遮挡板与所述旋转驱动件连接，且与所述靶材相对设置，所述旋转驱动件安装于所述工艺腔室的侧壁上，用于驱动所述遮挡板旋转，以选择性地遮挡所述靶材。

6.根据权利要求1-3任一项所述的半导体等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述工艺腔室内还设置有整流筒，所述整流筒安装于所述工艺腔室的侧壁上，位于所述承载件上方，所述磁控溅射组件位于所述整流筒的上方。

7.一种碳化硅晶片的刻蚀方法，应用于权利要求1-6任一项所述的半导体等离子体刻蚀设备中，其特征在于，包括：

传输步，将表面具有图形化掩膜的碳化硅晶片传入工艺腔室中；

溅射步，旋转遮挡组件，使所述遮挡组件不遮挡靶材，向所述工艺腔室中通入溅射气体，将所述溅射气体激发为等离子体，轰击所述靶材，在所述掩膜的侧壁上沉积防护层；

刻蚀步，旋转所述遮挡组件，使所述遮挡组件遮挡所述靶材，向所述工艺腔室中通入刻蚀气体，将所述刻蚀气体激发为等离子体，基于所述掩膜和所述防护层，刻蚀所述碳化硅晶片。

8.根据权利要求7所述的刻蚀方法，其特征在于，在所述刻蚀步之后还包括：

去除步，采用去除液体去除残余的所述掩膜和所述防护层，或者，向所述工艺腔室通入去除气体，将所述去除气体激发为等离子体，刻蚀掉残余的所述掩膜和所述防护层。

9.根据权利要求8所述的刻蚀方法，其特征在于，在所述溅射步之前还包括：

清洁步，向所述工艺腔室中通入清洁气体，将所述清洁气体激发为等离子体，清洁所述碳化硅晶片。

10.根据权利要求9所述的刻蚀方法，其特征在于，

在所述清洁步和所述溅射步之间还包括：

第一气体交换步，停止通入所述清洁气体，开始通入所述溅射气体，且保持下电极功率为零；

在所述溅射步和所述刻蚀步之间还包括：

第二气体交换步，停止通入所述溅射气体，开始通入所述刻蚀气体，且保持所述下电极功率为零；

在所述刻蚀步和所述去除步之间还包括：

第三气体交换步，停止通入所述刻蚀气体，开始通入所述去除气体，且保持所述下电极功率为零。