[发明专利]干法刻蚀射频放电增强方法和干法刻蚀设备

说明书

本发明公开了一种能增加射频放电强度的干法刻蚀射频放电增强方法。本发明还提供了一种用于执行所述干法刻蚀射频放电增强方法中步骤的计算机可读存储介质，以及一种能增加射频放电强度的干法刻蚀设备。本发明提供干法刻蚀射频放电增强方法，采用射频源激发产生等离子体，在发生射频辉光放电同时，引入脉冲放电。来增强射频放电强度，进而改善干刻工艺和提高产能。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种干法刻蚀射频放电增强方法。本发明还涉及一种执行所述干法刻蚀射频放电增强方法的干法刻蚀设备。

背景技术

在半导体制造中,蚀刻使用各种技术选择习惯地在衬底上移除薄膜,并且通过这一移除的过程在衬底表面形成了材料的图形，光罩定义了图形的形状,这一图形定义过程称为显影，一旦光罩的图案被定义,没有被定义的部分即被蚀刻,这一过程我们称为湿法或者干法蚀刻历史上,湿法蚀刻在图形定义中扮演了重要的角色,直到VLS I和ULS I时代,随着关键尺寸变小表面形貌变得更为重要,湿法蚀刻被干法蚀刻所替代,

70年代末研究出一系列干法刻蚀工艺。干法刻蚀有离子铣刻蚀、等离子刻蚀和反应离子刻蚀三种主要方法。

1、离子铣刻蚀：低气压下惰性气体辉光放电所产生的离子加速后入射到薄膜表面，裸露的薄膜被溅射而除去。由于刻蚀是纯物理作用，各向异性程度很高，可以得到分辨率优于1微米的线条。这种方法已在磁泡存储器、表面波器件和集成光学器件等制造中得到应用。但是，这种方法的刻蚀选择性极差，须采用专门的刻蚀终点监测技术，而且刻蚀速率也较低。

2、等离子刻蚀：利用气压为10～1000帕的特定气体(或混合气体)的辉光放电，产生能与薄膜发生离子化学反应的分子或分子基团，生成的反应产物是挥发性的。它在低气压的真空室中被抽走，从而实现刻蚀。通过选择和控制放电气体的成分，可以得到较好的刻蚀选择性和较高的刻蚀速率，但刻蚀精度不高，一般仅用于大于4～5微米线条的工艺中。

3、反应离子刻蚀：这种刻蚀过程同时兼有物理和化学两种作用。辉光放电在零点几到几十帕的低真空下进行。硅片处于阴极电位，放电时的电位大部分降落在阴极附近。大量带电粒子受垂直于硅片表面的电场加速，垂直入射到硅片表面上,以较大的动量进行物理刻蚀,同时它们还与薄膜表面发生强烈的化学反应，产生化学刻蚀作用。选择合适的气体组分，不仅可以获得理想的刻蚀选择性和速度，还可以使活性基团的寿命短，这就有效地抑制了因这些基团在薄膜表面附近的扩散所能造成的侧向反应，大大提高了刻蚀的各向异性特性。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明要解决的技术问题是提供一种能增加射频放电强度的干法刻蚀射频放电增强方法。

相应的，本发明还提供了一种用于执行所述干法刻蚀射频放电增强方法中步骤的计算机可读存储介质，以及一种能增加射频放电强度的干法刻蚀设备。

为解决上述技术问题，本发明提供干法刻蚀射频放电增强方法，包括：

采用射频源激发产生等离子体，在发生射频辉光放电同时，引入脉冲放电。

可选择的，进一步改进所述的干法刻蚀射频放电增强方法，射频辉光放电为连续模式时，能在任意时刻引入脉冲放电。

可选择的，进一步改进所述的干法刻蚀射频放电增强方法，射频辉光放电为脉冲调制模式时，在脉冲关闭时引入脉冲放电。

可选择的，进一步改进所述的干法刻蚀射频放电增强方法，所述脉冲放电的脉冲宽度范围100ns～1500ns。

本发明还提供了一种用于执行上述任意一项所述干法刻蚀射频放电增强方法中步骤的计算机可读存储介质。