一种多晶硅刻蚀方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体芯片制造工艺技术领域，特别涉及一种多晶硅刻蚀方法。
【背景技术】
[0002]半导体芯片制造过程中，多晶硅常用来做器件产品的栅极或电阻，而在一些特殊的器件中，在长多晶硅之前，图形就已经存在了高台阶，通过炉管长完多晶硅后，在台阶出的多晶硅Wl就远远比平坦出的多晶硅W2要厚得多，这就使得多晶硅的刻蚀很容易存在残留，从而给产品带来良率以及可靠性方面的问题，如图1所示，W1>W2。
[0003]业界刻蚀多晶硅的机台主要有Lam公司的4400、9400以及AMAT公司的P5000、DSP等等，所用的刻蚀气体主要为HBr、CL2，为各向异性刻蚀气体，刻蚀多晶硅时产生的聚合物会阻挡在图形的侧壁，面对高台阶处的多晶硅，聚合物阻挡在台阶处，即使增加过刻量，使刻蚀能刻掉Wl厚度的多晶硅，同样会出席尖刺状的残留，如图2所示高度小于W2。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于提供一种多晶硅刻蚀方法，在Lam490机台上能够刻蚀掉闻台阶处的多晶娃，解决了多晶娃残留的问题，提闻了广品的良率及可罪性。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种多晶硅刻蚀方法，包括:
[0006]在具有高台阶图形层的硅片上形成多晶硅层；
[0007]在所述多晶硅层上形成一图形化的光刻胶掩膜；
[0008]将具有光刻胶掩膜的所述硅片与含氟气体的等离子体发生反应，对多晶硅层进行刻蚀。
[0009]其中，在具有高台阶图形层的硅片上形成多晶硅层的步骤包括:
[0010]在硅片上形成高台阶的图形层；
[0011 ]在所述高台阶图形层上形成所述多晶硅层。
[0012]其中，在所述多晶硅层上形成一图形化的光刻胶掩膜的步骤包括:
[0013]在所述多晶硅层上形成光刻胶层；
[0014]对所述光刻胶层进行曝光及显影，得到图形化的所述光刻胶掩膜。
[0015]其中，具有光刻胶掩膜的所述硅片与含氟气体的等离子体发生反应，对多晶硅层进行刻蚀的步骤包括:
[0016]将所述娃片置入设定压力值的Lam490机台；
[0017]在所述Lam490机台内通入设定流量的含氟气体；
[0018]电离所述含氟气体，使得生成的气体的含氟等离子体与所述硅片上的多晶硅发生反应;
[0019]抽走所述娃片表面的气体，完成对多晶娃层的刻蚀。
[0020]进一步的，所述含氟气体包括:SF6。
[0021 ]优选的，所述含氟气体还包括CHF3和/或He。
[0022]其中，对多晶硅进行刻蚀时，压力为150至700毫托，功率为50至500W，SF6的流量为13至45毫升/分钟，CHF3的流量为O至90毫升/分钟，He的流量为O至180毫升/分钟。
[0023]其中，所述硅片表面气体包括:反应生成的气体，脱离器件表面的含碳、氢聚合物，未被电离的气体和未完全反应的含氟等离子体。
[0024]进一步的，完成对多晶硅层的刻蚀后，还包括:
[0025]将完成对多晶硅层刻蚀的具有所述高台阶图形层的所述硅片进行去胶和聚合物清洗。
[0026]本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果:
[0027]本发明实施例的多晶硅刻蚀方法中，利用六氟化硫SF6的各向同性，在Lam490上不需要增加过量的SF6，就能够将高台阶处的多晶硅刻蚀干净，同时利用三氟甲烷CHF3气体降低光刻胶下的图形尺寸的损失，提高产品的良率和可靠性。
【附图说明】
[0028]图1为高台阶处的多晶硅与平坦处的多晶硅厚度比较示意图；
[0029]图2为现有技术中增加过量刻蚀气体时由于聚合物阻挡而形成的多晶硅残留示意图；
[0030]图3表示本发明实施例中多晶硅刻蚀方法的步骤流程图；
[0031]图4表示本发明实施例中对多晶硅层进行刻蚀的具体步骤流程图；
[0032]图5为完成多晶娃刻蚀后光刻I父保护下多晶娃图形的形貌不意图。
【具体实施方式】
[0033]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0034]本发明针对现有技术中具有高台阶图形层硅片进行多晶硅刻蚀时很容易存在残留的问题，提供一种多晶硅刻蚀方法，利用六氟化硫SF6的各向同性，在Lam490上不需要增加过量的SF6，就能够将高台阶处的多晶硅刻蚀干净，同时利用三氟甲烷CHF3气体降低光刻胶下的图形尺寸的损失，提高产品的良率和可靠性。
[0035]如图3所示，本发明实施例提供一种多晶硅刻蚀方法，包括:
[0036]步骤10，在具有高台阶图形层的硅片上形成多晶硅层；
[0037]步骤20，在所述多晶硅层上形成一图形化的光刻胶掩膜；
[0038]步骤30，将具有光刻胶掩膜的所述硅片与含氟气体的等离子体发生反应，对多晶娃层进行刻蚀。
[0039]本发明的上述实施例中，步骤20中的光刻胶掩膜用来保护用作产品栅极或电阻的多晶硅不被刻蚀，步骤30中不被光刻胶掩膜保护的多晶硅与含氟气体的等离子体发生反应，被刻蚀。其中由于上述硅片具有台阶图形层，则利用含氟气体的各向同性，将高台阶处的多晶硅刻蚀干净，得出所需要的无多晶硅残留的图形。同时可以根据高台阶图形的不同的台阶高度，选择恰当的含氟气体的流量、速率等来更好的完成多晶硅刻蚀，提高产品的可靠性。
[0040]本发明的上述实施例中，步骤10的具体步骤包括:
[0041]步骤101，在硅片上形成高台阶的图形层；
[0042]步骤102，在所述高台阶图形层上形成所述多晶硅层。
[0043]本发明实施例中，高台阶的图形层同时也是介质层，用于将芯片中的多晶硅层与其他器件隔离开，一般为绝缘层，由绝缘材料构成，作用一般为把导电层隔离开及提供物力支撑，增大硅片的强度。根据实际情况决定，可以为高台阶的图形层，也可以为其他形状的图形层。进一步的，步骤102中可以通过电镀的方法在所述高台阶图形层上形成所述多晶硅层，但不仅限于此方法，所有能够使高台阶图形层上形成多晶硅层的方法在本发明中均适用。
[0044]本发明的上述实施例中，步骤20的具体步骤包括:
[0045]步骤201，在所述多晶硅层上形成光刻胶层；
[0046]步骤202，对所述光刻胶层进行曝光及显影，得到图形化的所述光刻胶掩膜。
[0047]本发明实施例的步骤201中的光刻胶是由感光树脂、增感剂和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。目前，光刻胶可分为正胶和负胶两种。负胶是曝光区发生交联反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化，而非曝光的地方经适当的溶剂处理后被去除，即可得到所需图像；正胶则与负胶相反，曝光的地方可以通过显影液去除，得到所需的图像。
[0048]其中步骤202中根据上述光刻胶层的性质，对光刻胶层进行曝光及显影，得到图形化的光刻胶掩膜。其中曝光是指经光源作用将原始底片上的图案转移到底板上；显影是指通过适当溶剂处理，将未发生光聚合反应的光刻胶层部分冲掉。
[0049]举例说明如下:
[0050]目前较广泛使用的是正胶，假设使用正胶，在多晶硅层上涂上光刻胶层后，将印有电路图的胶片放置在光刻胶层上，此时进行曝光处理，用紫外线对其进行照射，则胶片中黑色的